Podstawową częścią układu ośrodkowego jest rdzeń kręgowy leżący w kanale kręgowym, mający kształt grubego sznura. Rdzeń kręgowy, podobnie jak kręgosłup, dzieli się na część szyjną, piersiową, lędźwiową, krzyżową i ogonową, przy czym jego średnica nie jest jednakowa na całej długości. W okolicach, z których wychodzą korzenie nerwów przeznaczonych dla kończyn, rdzeń ma dwa wrzecionowate zgrubienia: szyjne i lędźwiowe. Na całej długości rdzenia kręgowego odchodzą od niego parzyste nerwy rdzeniowe. Komórki nerwowe (neurony) można podzielić na czuciowe, ruchowe i spoidłowe. Komórki czuciowe przewodzą bodźce z narządów i tkanek do układu ośrodkowego. Komórki ruchowe przewodzą bodźce z układu nerwowego do narządów (mięśnie, gruczoły), a spoidłowe łączą komórki czuciowe i ruchowe.