อวัยวะที่เกี่ยวข้องโดยตรงกับระบบประสาทของมนุษย์มี 3 ส่วน ได้แก่ สมองทำหน้าที่ประมวลผลต่างๆ ในร่างกาย ไขสันหลังทำหน้าที่เป็นเส้นทางของกระแสประสาท และเส้นประสาททำหน้าที่ควบคุมความรู้สึกและการเคลื่อนไหว หน่วยย่อยของระบบประสาทคือ เซลล์ประสาท ซึ่งประกอบด้วย ตัวเซลล์ เดนไดรต์ แอกซอน และไซแนปส์

ระบบประสาท (Nervous System) เป็นศูนย์กลางที่ควบคุมการทำงานของร่างกาย ในการแสดงปฏิกิริยาตอบสนองต่อสิ่งเร้า โดยทำหน้าที่ประสานสัมพันธ์ ระหว่างอวัยวะสัมผัส กับอวัยวะควบคุม ซึ่งควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อ การทำงานของต่อมและระบบต่างๆ ในร่างกาย อีกทั้งเป็นศูนย์ของความรู้สึกนึกคิด สติปัญญา การเรียนรู้ ความจำ ตลอดจนการปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อม ระบบประสาทประกอบด้วยส่วนต่างๆ ดังนี้

สมอง (Brain)

มีรูปร่างเป็นก้อนรูปไข่ ประกอบด้วยเซลล์มากมายกว่า 8 หมื่นล้านเซลล์อยู่ในกะโหลกศีรษะ เซลล์ประสาทในสมองแผ่กระจายกระแสไฟฟ้าอยู่ตลอดเวลา จากเซลล์หนึ่งไปยังอีกเซลล์หนึ่ง

สมองมีน้ำหนักเพียง 2% ของร่างกาย ต้องการออกซิเจนไปเลี้ยง 20% ของออกซิเจนที่สูดเข้าไปใช้ในร่างกาย สมองของเด็กแรกเกิดมีน้ำหนักประมาณ 300-400 กรัม แล้วเจริญเติบโตขึ้นเรื่อยๆ จนถึงอายุ 15 ปี มนุษย์ถือได้ว่าเป็นสัตว์โลกที่มีสมองใหญ่ และมีคุณภาพมากที่สุด มีน้ำหนักเฉลี่ยประมาณ 1,300-1,400 กรัม มีกะโหลกศีรษะ ซึ่งมีความหนาและแข็งแกร่ง ทำหน้าที่ป้องกันไม่ให้สมองได้รับความกระทบกระเทือน

ไขสันหลัง (Spinal cord)

เป็นเนื้อเยื่อประสาท ที่ทอดยาวจากสมองไปภายในโพรงกระดูกสันหลัง กระแสประสาทจากส่วนต่างๆ ของร่างกายจะผ่านไขสันหลัง มีทั้งกระแสประสาทเข้า และกระแสประสาทออกจากสมอง และกระแสประสาทที่ติดต่อกับไขสันหลังโดยตรง

เส้นประสาท (Nerve fiber)

เป็นกลุ่มของเส้นใยบางๆ จำนวนมาก ซึ่งเกิดจากเซลล์ประสาทหลายตัว รวมกันเข้าเป็นมัด เส้นประสาทอาจเป็นมัดของแอกซอน หรือมัดของเดนไดรต์ หรือทั้งสองชนิดรวมกันก็ได้ เส้นประสาทในร่างกายสามารถจำแนก ได้เป็น 2 ประเภทใหญ่ๆ ดังนี้

      - เส้นประสาทที่ออกจากสมอง เส้นประสาทประเภทนี้ มีทั้งสิ้น 12 คู่ มีศูนย์กลางอยู่ที่สมอง บางคู่จะเป็นเส้นประสาทที่เกี่ยวกับการสัมผัส บางคู่จะเป็นเส้นประสาทที่ใช้ควบคุมการเคลื่อนไหวแยกเป็นทางซีกซ้ายและซีกขวา เพื่อรับส่งความรู้สึกและคำสั่งตั้งแต่ลำคอขึ้นไป

      - เส้นประสาทที่ออกจากไขสันหลัง เป็นเส้นประสาทที่แยกออกมาจากบริเวณไขสันหลัง จากกึ่งกลางลำตัว แยกกระจายออกไปทางซีกซ้ายและขวาของร่างกาย เรียกว่าเส้นประสาทที่ออกจากไขสันหลัง (Spinal nerve) ทำหน้าที่รับส่งความรู้สึกและคำสั่ง ตั้งแต่บริเวณลำคอลงไปตลอดทั้งร่างกายจนถึงปลายเท้า และควบคุมการเคลื่อนไหว มีทั้งสิ้น 31 คู่ โดยจะแยกเป็น 2 ชุด ชุดแรกเป็นเส้นประสาทในส่วนของการรับความรู้สึก เข้าสู่ไขสันหลังทางด้านหลัง ส่วนอีกชุดหนึ่งทำหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนไหว เข้าสู่ไขสันหลังบริเวณช่วงท้อง

เซลล์ประสาท (Neuron)

เซลล์ประสาทเป็นส่วนที่เล็กที่สุดของระบบประสาท เซลส์ประสาทหนึ่งเซลล์ มีส่วนประกอบที่สำคัญ ดังนี้

      - ตัวเซลส์ (Cell body) เป็นจุดศูนย์กลางของเซลล์ประสาท ประกอบด้วย นิวเคลียส (nucleus) อยู่ตรงกลางเซลล์ ล้อมรอบด้วยของเหลวที่เรียกว่า ไซโตพลาส มีผนังเซลล์ทำหน้าที่เป็นผนังห่อหุ้มเซลล์

      - เดนไดรต์ (Dendrite) เป็นเส้นใยที่ยื่นออกจากตัวเซลล์ มีหน้าที่รับความรู้สึกมีกิ่งก้านสาขาเป็นแขนงสั้นๆ มีลักษณะคล้ายรากแขนงของต้นไม้

      - แอกซอน (Axon) เป็นเส้นใยเดี่ยวๆ ที่ยื่นออกจากตัวเซลล์ ทำหน้าที่ส่งความรู้สึกของเซลล์นั้นไปยังเซลล์ประสาทตัวอื่นๆ แอกซอนมีเปลือกหุ้มเรียกว่า ไมอีลินชีท (Myelin sheath) แต่ละเซลล์จะมีแอกซอนเพียงเส้นเดียวเท่านั้น ปลายแขนงย่อยของแอกซอนทุกแขนงจะมีปุ่มเล็กๆ เรียกว่าปุ่มปลายประสาท การทำงานของแอกซอนจะเกิดขึ้น เมื่อตัวเซลล์ได้รับกระแสประสาทจากเดนไดรต์ จากนั้นจะส่งกระแสประสาทนั้นไปยังแอกซอน แล้วแอกซอนจะส่งกระแสประสาทนั้นต่อไปยังเซลล์ประสาทตัวอื่นๆ หรือส่งไปยังอวัยวะต่างๆ ที่ต้องการให้เกิดความรู้สึก หรือแสดงปฏิกิริยาตอบสนอง

      - ไซแนปส์ (Synapse) เป็นจุดต่อระหว่างใยแอกซอนของเซลล์ประสาทตัวหนึ่ง กับเดนไดรต์ของเซลล์ประสาทอีกตัวหนึ่ง เมื่อเซลล์ประสาทตัวหนึ่งส่งกระแสประสาทความรู้สึกเข้าสู่แอกซอน จนถึงปลายปุ่มประสาทแล้ว กระแสความรู้สึกนั้นจะถูกส่งเข้าสู่บริเวณไซแนปส์ จากนั้นไซแนปส์จะรับกระแสประสาท และส่งต่อไปยังเดนไดรต์ของเซลล์ประสาทอีกตัวหนึ่งทันที ไซแนปส์จึงทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมสัญญาณกระแสประสาทระหว่าง เซลล์ประสาทตัวหนึ่ง กับเซลล์ประสาทอีกตัวหนึ่งนั่นเอง

เซลล์ประสาทในร่างกายแบ่งหน้าที่การทำงานได้ 3 ประเภท ดังนี้

1. เซลล์ประสาทรับความรู้สึก ทำหน้าที่รับกระแสประสาทจากอวัยวะรับสัมผัส เข้าสู่สมองและไขสันหลัง

2. เซลล์ประสาทสั่งการ ทำหน้าที่นำกระแสประสาทเข้าสู่กล้ามเนื้อทำให้เกิดการเคลื่อนไหว

3. เซลล์ประสาทประสานงาน เป็นเซลล์ประสาทที่เชื่อมอยู่ระหว่างเซลล์ประสาทรับความรู้สึกและเซลล์ประสาทสั่งการ