뇌와 척수(脊髓) 등 동물 신경계의 중추부. 이에 대해 이것들과 각 기관(근육 · 분비샘 · 감각기 등)을 연결하는 것을 말초신경계라고 한다.

뇌와 척수는 삼중막(경막〈硬膜〉· 지주막〈蜘蛛膜〉· 연막〈軟膜〉)에 싸여 두개(頭蓋)와 척추관(脊椎管) 속에 들어 있다.

연막과 지주막 사이에는 뇌척수액이 차 있어 밖으로부터의 충격이 뇌에 그대로 울리지 않도록 되어있다.

뇌는 대뇌와 소뇌(小腦)로 구분된다.

대뇌는 좌우의 대뇌반구(大腦半球)와 그 사이에 끼어 있는 막대 모양의 뇌간(腦幹)으로 구성되어 있다.

뇌간은 연수(延髓) · 교(橋) · 중뇌(中腦) · 간뇌(間腦)로 이루어진다.

중추신경계의 작용으로서 가장 단순한 것은 감각 뉴런이 감각수용기로부터 오는 정보를 운동 뉴런에 전달, 반사행동이 일어나게 하는 것이다.

그러나 대체로 감각 뉴런과 운동 뉴런 사이에는 많은 뉴런이 개재되어 있어 복잡한 신경회로를 형성하며, 대뇌피질이 발달한 동물의 경우에는 고도의 신경활동을 통합 · 조절한다.

무척추동물의 중추신경계는 신경세포의 집합체인 신경절과, 신경절 사이를 연락하는 신경색(索)이라는 신경섬유다발로 이루어져 있다.

그 대표적인 것은 환형동물과 절지동물의 사다리형 신경계이다.

진정한 중추신경계는 편형동물 이상에 존재한다.