Anatomik olarak sinir sistemi merkezi ve periferik sinir sistemi olmak üzere iki bölümde incelenir. Merkezi Sinir Sistemi (MSS) beyin ve omurilikten oluşur. Bu iki merkez dışında kalan sinirler ise Periferik sinir sistemini oluşturur. Periferik sinirler dış ortam ile merkez sinir sistemi arasında bağlantı sağlar. Periferik sinir sistemi de kendi arasında Somatik sinir sistemi ve Otonom sinir sistemi olmak üzere ikiye ayrılır. Ama bu bölümde daha çok merkezi sinir sistemi ve onun en önemli bölümü olan beyin üzerinde durulacaktır. Merkez sinir sistemi gelen bilgileri toplayan, yorumlayan, saklayan ve gerekli reaksiyonu oluşturan bölümdür.
Beyin, omurilik ve tüm vücuttaki sinirler, sinir sistemini oluşturur. Sinir sistemi vücudun kumanda merkezidir. Bilgilerin algılanması, değerlendirilmesi, saklanması ve gerekli yerlere gönderilmesi görevlerini yerine getirir. Sinir sistemi, hormon sistemi ile birlikte bütün organ sistemlerinin çalışmasını düzenler ve organizmanın dış dünyanın sürekli değişen koşullarına uyum göstermesini sağlar. Sinir sistemi özelleşmiş alıcıları (reseptörler) yardımıyla organizmanın çevresindeki değişimleri algılar ve bunları getirici sinir lifleri ile üst merkezlere (beyine) iletir. Bilgiler burada işlenir ve götürücü sinir lifleriyle gerekli organlara iletilerek uygun reaksiyonlar verilir.
Beyin fonksiyonları hem gizemli hem de olağanüstüdür. Tüm düşünceler, inanışlar, hatıralar, tavırlar ve ruh halleri beyinden gelir. Beyin, düşünme yeri ve vücudun geri kalanı için kontrol merkezidir. Beyin, hareket etme, dokunma, koklama, duyma ve görme yeteneklerini koordine eder. İnsanların kelime oluşturabilmelerini, rakamları anlayıp kullanabilmelerini, müzik besteleyip zevk alabilmelerini, geometrik şekilleri görüp anlayabilmelerini ve başkalarıyla iletişim kurabilmelerini mümkün kılar. Beynin, ileriyi planlama ve hayal etme yetenekleri ile karmaşık bir sistemdir. Beyin, iç organlardan, vücut yüzeyinden ya da gözlerden, kulaklardan ya da burundan gelen tüm uyarıların muhakemesini yapar. Daha sonra, vücudun konumunu, dudakların hareketini ve iç organların işleyiş hızını düzelterek bu uyarılara karşılık verir. Beyin, ayrıca, uyanıklılık ve ruh halini de ayarlayabilir. Beynin sürekli besine ihtiyacı vardır: son derece yüksek ve sürekli kan akımı ve oksijene ihtiyaç duyar, öyle ki kalpten gelen kanın yaklaşık yüzde 20'si beyne gider. On saniyeden uzun süre kan akışının olmayışı, bilinç kaybına yol açabilir. Oksijen eksikliği, anormal derecede düşük kan şekeri seviyesi ya da toksik maddeler, beynin saniyeler içinde yanlış işlemesine neden olabilir, ancak beyin, çoğunlukla bu sorunları önleyebilecek mekanizmalarla savunulmaktadır.
