
Omurilik, omurga denilen kemik bir yapının içinde boyundan kuyruk sokumuna kadar uzanan ve ortasında yine boydan boya bir kanal içeren merkezî sinir sisteminin bir parçasıdır.

Beyin , sinir sisteminin merkezi olarak hizmet eden bir organıdır. Bütün omurgalı hayvanlar ve çoğu omurgasız hayvan -bazı süngerler, knidliler, tulumlular ve derisi dikenliler gibi omurgasızlar hariç- beyne sahiptir. Baş kısmında; duyma, tatma, görme, denge, koklama gibi duyulara hizmet eden organlara yakın bir noktada bulunan beyin omurgalıların vücudundaki en karmaşık organdır. Normal bir insanda serebral korteksin 15-33 milyar nörondan müteşekkil olduğu tahmin edilmektedir. Her biri birkaç bin nöronla sinaps denen bağlantılar yardımıyla bağlıdır. Bu nöronlar birbirleriyle akson denen uzun protoplazmik lifler yardımıyla iletişim kurar. Aksonlar bilgiyi beynin diğer kısımlarına yahut vücudun spesifik alıcı hücrelerine taşır.

Nöroloji ya da sinir bilimi, genel olarak beyin, beyin sapı, omurilik ve çevresel sinir sistemiyle kasların hastalıklarını inceleyen, cerrahi dışındaki tedavi uygulamalarını içeren tıp bilimi dalıdır. Nöroloji zamanla içine kapalı ve sınırlı bir dal olmaktan çıkmış, epilepsi, hareket bozuklukları, beyin damar hastalıkları, bunamalar, uyku bozuklukları gibi ayrıca özelleşmişlik gerektiren alt disiplinlere bölünmüştür, bunun yanı sıra 19. yüzyılda ruh hastalıklarıyla birlikte ele alınırken, 20. yüzyıldan itibaren psikiyatri ayrı bir dal olarak ayrılmıştır. Tüm bu alanlardaki ciddi laboratuvar arka planının yanı sıra günümüze nöroloji pek çok başka tıp alanı ile multidisipliner bir ilişki içindedir.

Sinir sistemi veya sinir ağı, canlıların içsel ve dışsal çevresini algılamasına yol açan, bilgi elde eden ve elde edilen bilgiyi işleyen, vücut içerisinde hücreler ağı sayesinde sinyallerin farklı bölgelere iletimini sağlayan, organların, kasların aktivitelerini düzenleyen bir organ sistemidir. Sinir sistemi iki bölümden oluşur: Merkezî sinir sistemi (MSS) ve çevresel sinir sistemi (ÇSS). MSS, beyin ve omurilikten oluşur. ÇSS, MSS'yi vücudun diğer tüm kısımları ile bağlayan uzun fiberlerden oluşur. ÇSS, motor nöronları, dolaylı istemli hareket, otonom sinir sistemi, sempatik sinir sistemi, parasempatik sinir sistemi, düzenli istemsiz işlevler ve enterik sinir sisteminden oluşur.

Nörolojik bozukluk, sinir sisteminde meydana gelen herhangi bir bozukluktur. Beyin, omurilik ya da diğer sinirlerde görülen yapısal, biyokimyasal ya da elektriksel anormallikler belirtilere dahildir. Bu belirtilerden bazıları felç, kas zayıflığı, zayıf motor koordinasyonu, hissiyat kaybı, nöbetler, konfüzyon, ağrı ve şuur değişikliğidir.

Felç, paralizi veya pleji, sinirlerin ya da kasların bozukluğundan ileri gelen hareketsizlik ya da hareket azalması. Felcin aşırı durumunda hasta, vücudunun bir yarısını ya da tamamını oynatamadığı gibi, tam bir bilinçsizlik de gösterir; yanı sıra duyu eksikliği de vardır. Ağır olgularda hasta en çok 48 saat yaşar. Bir süre bilinçsiz ve hareketsiz kaldıktan sonra yavaş yavaş iyileşen olgular da vardır.

Otonom sinir sistemi ya da özerk sinir sistemi, periferik sinir sisteminin, istemsiz yapılan hareketleri ve organ fonksiyonlarının kontrolünü gerçekleştiren bölümüdür. Kalp hızı, sindirim, solunum, tükürük salgılanması, terleme, işeme fonksiyonu, cinsel uyarılma gibi durumlarda istem dışı etkilidir. Visseral sinir sistemi veya vejetatif sinir sistemi olarak da bilinir. Parasempatik sinir sistemi ve sempatik sinir sistemi olarak ikiye ayrılır.

Çevresel sinir sistemi (ÇSS), beyin ve omurilik haricindeki sinirler ve gangliyondan oluşur. ÇSS'nin ana işlevi, merkezi sinir sistemi (MSS) ile organ ve uzuvlar arasındaki iletişimi (bağlantıyı) sağlamaktır. Omurga ve kafatası gibi kemiklerle veya kan-beyin bariyeri ile korunan MSS'nin aksine ÇSS'nin koruması yoktur. Bu yüzden toksinler ve mekaniksel hasarlara maruz kalabilir. Çevresel sinir sistemi, somatik sinir sistemi ve otonom sinir sistemine ayrılır. Bazı yazılı medyada bunlara duyu sistemi de dahil edilir. Şekilde mavi ile gösterilenler ÇSS'e ait ana sinirlerdir. Ayrıca ÇSS, sinir sisteminin büyük bir bölümünü oluşturur.

İnsan beyni, insan sinir sisteminin merkezi organıdır ve omurilikle birlikte merkezi sinir sistemini oluşturur.
Somatik sinir sistemi (SSS), çevresel sinir sisteminin bir bölümüdür. Vücut hareketinin çizgili kas vasıtasıyla istemli kontrolünü sağlar. SSS, kas kasılmasını uyarmak için motor sinir lifinden oluşur. Bunlara iskelet kaslarına ve deriye bağlanan, duyusal olmayan sinir hücreleri de dahildir.
Nörolojide motor nöron terimi merkezi sinir sisteminde (MSS) bulunan sinir hücrelerini (nöron) sınıflandırır ve kasları doğrudan veya dolaylı olarak kontrol eder. MSS'deki aksonlar bilgiyi diğer sinir hücrelerine iletir. Motor nöronlar, hareketi gerçekleştirmek için omurilikten kaslara sinyal iletirler.
Motor sistem merkezi sinir sisteminin hareketini oluşan bir parçasıdır. Piramidal ve ekstrapiramidal sistemlerden oluşur.

Alfa motor nöronlar (α-MN'ler), beyinsapı ve omuriğinin büyük alt motor nöronlarıdır. Çizgili kasın ekstrafusal kas lifilerini sinirle donatır ve doğrudan kas kasılmasının başlamasından sorumludurlar. Alfa motor nöronlar, gama motor nöronlardan farklıdır. Bunlar kas millerinin intrafusal kas liflerini sinirle donatır.

Üst motor nöronlar (ÜMN), serebral korteks veya beyinsapının motor bölgesinde meydana gelen bir tür motor nörondur ve motor bilgisini son ortak ağa taşır. Bunlar hedef kası doğrudan uyarmakla sorumlu değildir. Ana motor nöronlar istemli hareket sağlar, primer motor korteksin katman V içinde uzanır ve Betz hücreleri olarak adlandırılır. Bu sinir hücrelerinin hücre gövdeleri, beyindeki en büyük gövdelerden bazılarıdır ve yaklaşık 100 μm çapındadır.
Refleks yayı veya refleks arkı, refleks hareketlerini kontrol eden bir nöral yoldur. Gelişmiş hayvanlarda, birçok duyusal sinir beyinle direkt olarak bağlanmaz ancak omuriliğe bağlanır . Bu özellik, refleks eylemlerinde beynin aracılığıyla yönlendirme sinyallerinde gecikme olmadan, spinal motor nöronlarını aktive ederek nispeten hızlı bir şekilde gerçekleşmesine izin verir, refleks gerçekleşirken beyin duyusal girdileri alır.

Sinir, çevresel sinir sistemindeki kapalı, kablo benzeri sinir lifleri demetidir.
Getiren sinir lifleri, bir bölgeye gelen akson demetlerine denir. Sinir lifleri bölgeden çıkış yaptığında bu akson demetine götüren sinir demeti adı verilir. Bu terimler çevresel sinir sistemi (ÇSS) ve merkezi sinir sistemi (MSS) için kullanıldığında biraz farklı anlam taşırlar.
Fizyolojik psikoloji, kontrollü deneylerde insan dışı hayvan deneklerin beyinlerinin doğrudan manipülasyonu yoluyla sinirsel algı ve davranış mekanizmalarını inceleyen davranışsal sinirbilimin bir alt bölümüdür. Bu psikoloji alanı beyin ve insan davranışlarını incelerken ampirik ve pratik bir yaklaşım gerektirir. Bu alandaki çoğu bilim insanı, zihnin sinir sisteminden kaynaklanan bir fenomen olduğuna inanmaktadır. Fizyolojik psikologlar sinir sisteminin mekanizmaları hakkında çalışarak ve bilgi edinerek insan davranışı hakkında birçok gerçeği ortaya çıkarabilirler. Biyolojik psikolojideki diğer alt bölümlerin aksine, psikolojik araştırmanın ana odağı beyin-davranış ilişkilerini tanımlayan teorilerin geliştirilmesidir.

İnsan beyin sapında, (SN) (soliter çekirdek, soliter nükleus, nucleus tractus solitarius) medulla oblongata içine gömülmüş gri madde sütunu oluşturan, tamamen duyusal nöronlardan oluşan bir çekirdektir (sinir hücresi gövdeleri kümeleri). SN'un merkezi boyunca, SN'u innerve eden fasial, glossoparingeal ve vagus sinir liflerine ait olan beyaz bir sinir lifi demeti bulunur. SN, diğer bölgelerin yanı sıra, retiküler formasyon, parasempatik preganglionik nöronlar, hipotalamus ve talamusaotonomik dengenin sağlanmasıyla ilgili bağlantılar gönderir. SN uzunluğu boyunca hücreler kabaca işleve göre düzenlenmiştir; örneğin, tada dahil olan hücreler rostrum (kafaya yakın) kısmında bulunurken, kardiyo-solunum ve gastrointestinal süreçlerden bilgi alan hücreler kaudal (kutuda yakın) kısımda bulunur.
Sinir sistemi hastalıkları; nörolojik bozukluklar olarak da bilinir ve sinir sistemini etkileyen tüm durumları tarif eder. Bu kategori, genetik bozukluklar, enfeksiyonlar, kanser, nöbet bozuklukları, kardiyovasküler kaynaklı durumlar, konjenital ve gelişimsel bozukluklar ve dejeneratif bozukluklar içermektedir.