分布在中枢神经系统不同水平的与调节某一生理活动有关的神经细胞群。神经系统以反射为基本活动方式，参与对机体各种生理功能的调节，而神经中枢则是反射活动的核心部位，是对反射活动进行整合的控制器。

有关神经中枢的概念在生理学史上经历了不同的认识发展阶段。过去曾认为，神经中枢是局限于脑的一定部位，它强调了不同脑功能包容在界限截然的间隔中，但它忽视了中枢间的机能联系。20世纪中叶以来，提出了脑的综合全层次信息网络系统的理论。该理论认为，脑的不同层次各自有不同的功能表现。其中脑的低级或古老层次（脊髓、脑干、边缘系统）执行处理机体内外信息，以适应环境、维持基本活动、保存个体、繁衍后代；而脑的高级的、新演化的层次（边缘系统以外的端脑、间脑，特别是大脑皮层联络区）与古老层次协同，对脑的高级功能如思维、意识、记忆、学习等有重要作用。现代的神经生物学研究已从往日定位分析跃进到全方位的泛脑网络的探索以及更复杂的整合作用。

神经中枢的整合是中枢内神经细胞群对各种传入信息进行分析、综合并做出一定应答性反应的神经活动过程。神经细胞在接受神经冲动时，可分兴奋性和抑制性两类。兴奋性冲动通过兴奋性突触释放兴奋性递质（见神经递质），对神经元产生去极化效应，并引起神经元出现兴奋性突触后电位；抑制性冲动通过抑制性突触释放抑制性递质，对神经元产生超极化效应，并引起神经元出现抑制性突触后电位。中枢神经元的兴奋或抑制并不是某一个突触或一次冲动引起的，在同一神经元上兴奋性冲动和抑制性冲动进行空间与时间总和，最后决定了该神经元的活动水平。所谓空间总和是在同一时间内传至同一神经的不同部位，产生综合影响。而时间总和是同一神经元的同一突触部位，先后传入的冲动，产生效应的叠加。相继又同时在不同部位传入兴奋性冲动，由于效应的叠加，最终可使神经元兴奋。在神经中枢的整合活动过程中，由于神经元间的复杂联系，通过各种局部环路神经元以及不同神经元环路；同时不同神经元又分别通过不同递质和调制物的影响，最终控制与调整了中枢神经元的活动水平。