神经系统是最复杂且高度组织化的身体系统。它通过神经从感觉器官接收信息，通过脊髓传输信息，并在脑中进行处理。神经系统引导我们的身体对外界作出的反应，还控制着我们的大部分内部功能，从肌肉运动和血管扩张，到解剖学和生理学的一切，无所不包。如何做到这一切？通过在细胞间传递光速一样快的信号、电和化学物质。
中枢神经系统（CNS）和周围神经系统（PNS）共同传输和处理感官信息并协调身体机能。脑和脊髓（CNS）充当控制中心。它们从感觉器官和整个身体的神经接收数据和反馈、处理信息，然后发回命令。PNS的神经通路承载传入和传出信号。12对颅神经将脑与眼、耳和其他感觉器官以及头颈肌肉相连。31对脊神经从脊髓延伸到胸部腹部和四肢的组织中。每条神经负责传递感觉信息，发送运动命令，或两者兼而有之。
所有神经组织，从脑到脊髓再到最远端的神经分支，都包含被称作神经元的细胞。神经元是带电细胞：它们传导电信号并将信息快速传遍全身。典型的神经元包含一个细胞体、许多树突和一个带有轴突终端的轴突。树突从身体组织或其他神经元接收信号，并将其传递到细胞体内。如果产生了传出信号，它就会沿着轴突向迅速顺行至轴突终端，然后传递到下一个神经元或目标细胞。这种传导能力以惊人的速度在神经通路上下传递信息，并通过中枢神经系统发送信息。大约1000亿个神经元为大脑提供了强大的处理能力。
神经系统信息以电信号通过神经元传递。当这些信号到达神经元末端时，它们刺激神经递质释放。神经递质穿越突触、神经元之间或神经元和其他身体组织和细胞之间的间隙。神经递质可分为两类：兴奋性和抑制性。兴奋性神经递质刺激其他神经元中的电信号并促进体细胞的反应。抑制性神经递质发出抑制性信号和细胞反应。通过这些化学物质，神经系统调节肌肉、腺体及其自身神经通路的活动。
脊髓是神经元细胞体、轴突束和其他细胞的拉长圆柱体，由结缔组织和骨骼保护。它在延髓与脑连接，并沿着脊柱下行，后者是脊椎骨内所包围的中空管道。脊髓是中枢神经系统的一部分，起到一种高速公路的作用。感觉信息和运动指令上下传递，往返于脑部。这些信号通过脊神经出入脊髓—分支到四肢、躯干和骨盆的“上下匝道”。一些传入信号要求简单、即刻的应答。脊髓可以不麻烦大脑就发出反射命令。
神经系统不止传递信息和处理命令。为什么某些气味立即引起特定的记忆？答案看来就在边缘系统里。边缘系统在大脑中形成两对环，包括海马、杏仁核、扣带回和齿状回，以及其他结构和神经纤维束。与其他脑区一样，边缘系统涉及多种神经系统活动的功能和水平。它帮助处理记忆和嗅觉（闻到气味的感觉）以及管理各种情绪。从炉子上的锅里发出的香气可能会让您伸手去拿勺子。他还可能回忆早前吃过的一顿晚餐，并让您开心、遗憾和怀旧。
