动物体内由神经组织构成、借以对体内和体外环境条件变化作出反应的器官系统。神经系统联络于感受器与效应器之间，通过对神经冲动的传导并进行分析综合，调控动物体各部分的功能活动。感应性和传导性是原生质的普遍特性，有些单细胞动物并形成了具有感受和传导作用的细胞器，但至神经细胞其感应性和传导性达到高度发展，成为神经系统的基本结构和功能单位，称神经元（见神经组织）。由于分工和特化，能精确而敏锐接受各种不同刺激，并将其转变为膜电位变化的神经细胞或其一部分，形成感受器。而对来自神经系统的冲动以某种方式产生反应的细胞或器官，则构成效应器。有的效应器兼有感受器作用，如低等动物的刺细胞（见腔肠动物）。单细胞动物的效应器如喇叭虫和钟形虫细胞外质中的肌丝，纤毛虫和鞭毛虫的运动纤毛和鞭毛；高等动物由器官构成的效应器有肌肉、腺体及其他能运动的装置。动物在进化过程中，神经系统的组成和构造也随功能而复杂化，其影响因素主要有三：①感觉细胞的分化和集中，形成了丰富的、具有各自特定功能的感受器和感觉器官；②运动器官特别是肌肉成分的充分发育；③神经的整合作用逐渐集中，形成了神经中枢，由低级至高级，直至形成大脑新皮层。多细胞动物神经系统的进化大致可分下列4个阶段（见图）。

几种动物的神经系统

又称散漫神经系统。海绵动物虽已有具神经特性的细胞，但分散而未形成神经系统。网状神经系统见于腔肠动物等辐射对称的低等动物，如水螅和水母，及棘皮动物如海星，是最原始和最简单的神经系统。在水螅的外胚层下和内胚层下，分布有双极和多极神经细胞，又称原始节细胞，相互连接形成神经网，而以口部较集中。感受器是内、外胚层中的感觉细胞；效应器是上皮肌肉细胞。神经细胞相互间及与感觉细胞间，直接或以突触相连接；与上皮肌肉细胞间形成神经肌肉连接或突触。感觉细胞受刺激后，发出神经冲动，通过神经网的传播，影响上皮肌肉细胞，产生收缩反应；神经传导一般是无定向的，传导速度也较慢。在水母的神经系统中可见到神经成分最原始的集中形式，除神经网外，有些水母沿伞部边缘由神经细胞和纤维形成神经环，此环与伞部和触手的神经网相连接，并接受来自伞缘的8个感觉小体（含有嗅觉窝、平衡器和眼点）的神经纤维。神经环中的神经节又能产生节律性冲动，使水母体进行有节律的收缩，保证在海水中游动。棘皮动物如海星的神经系统与腔肠动物相似，只具有感觉细胞和原始节细胞，但除形成浅层的神经网即所谓基上皮丛外，尚在深部形成较集中的神经环和辐神经索。神经环围绕口部，主要含有大量感觉细胞的突起；辐神经索由神经环呈放射状至腕部，含有大量运动性原始节细胞。神经环与索的连接处是腕部的运动协调中枢。

见于扁形动物（如涡虫）、线形动物（如蛔虫）和某些原始种类的节肢动物（如原气管类的栉蚕）及软体动物（如双神经类的石鳖）。当动物的体型向左、右对称的方式演化并分化出头、尾端和背、腹面时，神经系统也呈两侧对称并开始向头部集中，同时形成了中枢神经和周围神经。中枢神经是深部3～5对纵行神经索或干，以横连合相连；神经细胞体多聚集于纵、横神经的交叉处。周围神经是由纵索分出的一系列侧神经，形成周围神经丛，根据分布可分为上皮下丛和肌下丛。涡虫以身体腹面爬行，身体腹侧的一对腹纵神经索较粗，由规则的横连合相连，因而呈梯形；纵索前端在头部形成一对脑神经节。线形动物围绕咽部形成神经环，向前分出6条短的神经到唇部；向后分出6条长神经索即背、腹纵神经和两对侧纵神经到体后端，以腹纵神经索较粗并具有较发达的神经节。6条神经索间有一系列横连合相连，因而呈圆筒状。

见于环节动物、节肢动物和软体动物。由于两条腹神经索相互靠拢，横连合缩短，一对腹纵神经及其成对的神经节发生程度不等的合并现象，于是中枢神经由梯形逐渐过渡为链状。在环节动物如蚯蚓，咽的背侧是一对咽上神经节构成的脑神经节，以两条围咽神经与咽腹侧的一对咽下神经节相连；由此向后接双股合成的神经索，沿体节分布有一系列神经节，此神经链构成中枢神经。由脑神经节和围咽神经分出神经至头部感觉器官和咽壁；由咽下神经节发出神经至第2～4体节；由神经链的每一神经节发出2～5对侧神经至各体节的皮肤肌肉囊。以上组成周围神经。由脑神经节还发出神经至咽、食道和肠、组成交感神经。在蚯蚓，上皮中的感觉神经细胞、神经节内的中间神经元和运动神经元，构成简单的反射弧，完成本体节和相邻体节的反射活动，进行蠕动。此外，在神经链中还具有超巨纤维，由头端几个巨细胞的轴突融合而成，贯串整个神经链，沿途分出侧支与各神经节内的运动神经元相联系。巨纤维的传导速度很快，可引起纵肌同时作用，使身体迅速收缩，逃避伤害。此外，环节动物体内还有分布很广的周围神经丛，特别在皮下和体壁的肌层间，有人认为是网状神经系统的遗迹。

软体动物的神经节和神经索因发生合并现象而数目减少。在蜗牛，神经节有成对的脑神经节、足神经节、脏神经节、侧神经节和壁神经节。脑神经节分出神经至头部感觉器官如眼、触角、平衡囊和嗅检器。从脑神经节向腹侧分出一对足神经索至足神经节，后者支配腹足；又分出一对脏神经索至脏神经节，后者分布于内脏；侧神经节的分支支配外套膜；壁神经节的分支则支配体壁和外套膜。至双壳贝类，神经节合并为3对：一对脑-侧神经节位于食道两侧，由其分出一对上神经索向后至脏-壁神经节，后者分支供应外套膜、闭壳肌和内脏；又分出一对神经索向腹侧至足神经节，支配斧足。双壳贝类的感觉器官一般不甚发达，大部分位于外套膜边缘，除感光器官、平衡器和嗅检器外，还有一些分散的感觉细胞。

高等软体动物的头足类如乌贼和章鱼，及高等节肢动物如昆虫和蜘蛛，链状神经系统达到最高发展。其特点是：①发头现象，即感觉器官、神经组织和采食器官向身体前端集中，形成头部；②神经链上的神经节由后向前趋向合并；③神经元的胞体集中于神经节，神经索中仅含有神经纤维；④神经系统的各个特定部位担负特定功能。头足类的大部分神经节在食管周围集中甚至合并，形成脑。包括：脑神经节、侧神经节、足神经节和壁神经节。由脑发出的神经以及少数神经节，构成周围神经。包括：一对视神经，由脑神经节发出，基部并有两个大的视神经节，又称视叶；一对粗大的外套膜神经，至外套膜内面的星芒节，分布于外套膜；若干至腕部的神经，由足神经节发出；至胃神经节的神经，分布于消化管等内脏。脑的不同部位控制身体的不同功能，其最高中枢是联合区，与辨别物体、学习和记忆有关。头足类有很发达的巨纤维，由脑内的巨神经元发出，感觉器官以眼最发达，构造复杂。

节肢动物的神经链由于头、胸和腹部体节的特化和融合，头部视器等感觉器官和口器等咀嚼器官的发展，以及动物行为的复杂化，导致神经链的神经节向前部集中，引起脑神经节扩大和复杂化。在昆虫，脑神经节可分为原脑、中脑和后脑三部分：原脑接受眼及其他前部器官的神经，并含有蒂状体（又称蕈状体）和神经毡，它除作为头部感觉器官的整合中枢外，也是动物的运动控制中枢和发动复杂行为的中枢所在；中脑分出神经到触角及其触觉和嗅觉感受器；后脑分出神经到口器的上颚部分。咽下神经节是神经链的第一个神经节，由3对神经节合并形成，分出神经到下颚。神经链在胸、腹部的神经节可因合并而数目减少，如昆虫一般有3个胸神经节和6个腹神经节，而在麻蝇，所有胸、腹神经节合并为一个较大的神经节，位于胸部的神经链上。巨纤维见于大多数腹部较长的节肢动物如虾、蝎等，它们常借尾的蜷曲或跳跃而遁逃。节肢动物的后脑和最后腹神经节还发出神经至消化道和心等内脏，属交感神经。

为脊椎动物中枢神经系的特征，是由外胚层在胚胎发生早期形成的神经管（见胚层分化），下沉而位于身体的背侧部，藏在颅骨和脊柱形成的颅腔和椎管内。感觉神经细胞在由无脊椎动物向脊椎动物进化过程中，从外周的上皮层内沿感觉神经纤维逐渐向中枢神经靠拢，至脊椎动物其胞体在神经管附近集中形成一系列感觉神经节。只有少数感觉神经细胞仍保持原始位置，如嗅上皮的嗅细胞。神经管是由运动神经元的胞体和大量中间神经元（又称联络神经元）构成，它们深入神经管的内部，形成所谓灰质；丰富的神经纤维在中枢神经内构成白质，并组成复杂的传导径路。由于脊椎动物的神经元之间均以突触相联系，神经纤维包裹有具绝缘作用的髓鞘，使神经冲动能沿神经元链作定向而迅速的传导。神经管前端由于头部感觉器官集中而发展成的脑，顺次分为前脑、中脑和菱脑。在脑的有些部位，除灰质和白质外，还有迁移至浅层的神经细胞，构成皮质。脊椎动物由低级向高级进化过程中，中枢神经系内形成的整合中枢也由低级向高级、由后部向前端发展，至哺乳动物，前脑的前部形成发达的端脑，构成一对大脑半球，形成的新皮层成为动物体联络和整合作用的最高中枢。神经管的其余大部分则形成相对较稳定的脊髓，其进化与体节的发展相适应，但由于纵向联络神经元的发展，分节性则被掩盖，仅可由分出的一系列脊神经根来辨认（见中枢神经系）。由脑和脊髓发出成对的脑神经和脊神经，它们构成脊椎动物的周围神经系（见周围神经系），其分布尚保留一定的分节性。在周围神经系中，分布于内脏等处的神经构成自主神经系，其中包括交感神经和副交感神经（见自主神经系）。在脊椎动物的神经系统中，除管状形式的中枢神经外，还保留有低级的形式，如交感神经干有如神经链。而在管状器官管壁内的神经丛则类似神经网。