中樞神經系統的灰質和白質
中樞神經系統中主要由髓鞘的軸突構成的區域稱為白質，主要由胞體構成的區域稱為灰質。中樞神經系統中神經元間的局部突觸傳導多發生于灰質，而信号經位于白質内的軸突遠距離傳遞。
大腦皮質是覆于大腦半球表面一層特殊的灰質，進階哺乳動物的大腦皮質比其他物種要發達得多。皮質下面是白質，負責向皮質傳入或由皮質傳出信号(圖1A)。
大腦半球和腦幹深處的由細胞聚集形成的核團也屬于灰質，如基底神經節、海馬和腦神經核(見圖1A，B)。
圖1 中樞神經系統的灰質和白質
在大腦半球中灰質位于外面，白質位于裡面。在脊髓中正好相反：白質位于外面，灰質位于裡面(見圖1C)。在腦幹，雖然大部分外表面屬于白質，但内外均有灰質和白質分布。
中樞神經系統的白質纖維用不同的名稱表達相同的意思，如束(tract，fascicle，bundle)和丘系(lemniscus)。聯絡中樞神經系統左右兩側的白質纖維稱為連合纖維。周圍神經系統中，軸突形成的神經束稱為外周神經，簡稱神經。胞體聚集形成的結構稱為神經節。
一般而言，向某一結構傳入沖動的神經稱為傳入神經，而從某一結構傳出沖動的神經稱為傳出神經。是以，外周神經将對環境的感覺資訊傳入中樞，同時将運動資訊由中樞傳向外周。
脊髓和周圍神經系統
與低級生物(如分節蠕蟲)的神經系統一樣，人類神經系統也分階段。如前所述，頭部各節段膨大并互相融合，形成大腦半球和腦幹，并發出12對腦神經。脊神經發自脊髓的相應節段(圖2A)。每一節段均在兩側發出感覺神經根和運動神經根(圖2B)。
在整個神經系統中，運動神經系統多位于腹側或前面，感覺神經多位于背側或後面，在脊髓也如此。是以，背側神經根主要将感覺資訊傳入至脊髓背側，而腹側神經根主要将運動資訊由脊髓腹側傳出至外周。脊髓節段和神經根是根據它們離開椎管的平面來命名的。是以，它們分别稱為頸神經根、胸神經根﹑腰神經根和骶神經根(見圖2A)。
圖2 脊髓
(A)與椎骨相對應的頸、胸、腰和骶髓節段與脊神經。(B)每一節段發出的背側感覺根和腹側運動根。
在發育過程中，骨性椎管的生長速度快于脊髓。是以，脊髓下端與第一或第二腰椎(L1或L2)平齊。此節段以下，各神經根形成馬尾(cauda equina，拉丁語意為“馬的尾巴”)，于椎管内下行直至從相應的孔道離開脊柱。
感覺神經根和運動神經根在離開脊髓一段距離後合并，形成含有感覺和運動成分的混合型脊神經(見圖2B)。支配四肢比支配胸腹部需要更多的信号。是以，支配四肢的神經形成精細的叢狀結構，如支配上肢的臂叢和支配下肢的腰骶叢(見圖2A)。另外，在這些節段，脊髓因含有較多的灰質成分而增粗。這些區域分别稱為頸膨大和腰骶膨大。
除了已叙述的感覺和運動神經，周圍神經系統還包括一些控制自主功能(如心率、胃腸蠕動、出汗、血管平滑肌收縮、支氣管收縮、性器官活動和瞳孔收縮等)的特殊神經元。這些神經元是自主神經系統的組成部分。
自主神經系統由兩大部分組成(圖3)：交感神經系統，起源于T1至L3的脊髓節段(胸腰部)，釋放去甲腎上腺素至靶器官，參與應激反應，如加快心率、升高血壓﹑舒張支氣管及擴瞳。相反，副交感神經系統起源于腦神經和S2至S4骶髓節段(顱骶部)，釋放乙酰膽堿至靶器官，使機體處于靜息狀态，如促進胃腸蠕動和腺體分泌、減慢心率及縮瞳。
交感和副交感神經不僅受下丘腦和邊緣系統内的進階中樞控制，而且受外周傳入的感覺資訊的影響。
圖3 自主神經系統
左圖顯示交感神經部分，右圖顯示副交感神經部分。