Das Nervensystem hat die Aufgabe, die durch Vermittlung der Sinneszellen den Körper treffenden Reize weiterzuleiten und bei Bedarf Antwortreaktionen auszulösen. Die Erregungsleitung erfolgt in den Fortsätzen der Nervenzellen. Sie verläuft mit hoher Geschwindigkeit (bei Menschen mit bis 120 m/sec, Frosch 30 m/sec, Tintenfisch 1 m/sec). Der Erregungsvorgang verläuft über die Nervenfasern als “chemische Welle” , wobei der Kalium-Natrium-Haushalt von entscheidender Bedeutung ist. Das Grundprinzip der Reizleitung im Nervensystem ist der Reflexbogen , d.h. die Verbindung einer Sinneszelle durch das Nervensystem mit dem Organ, an dem Reaktionen ausgelöst werden. Letzteres wird als Erfolgsorgan bezeichnet. Der Reflexbogen kann verschieden hoch differenziert sein. Im einfachsten Fall geht von der Sinneszelle direkt eine Nervenverbindung zum Erfolgsorgan. Bei weiterer Differenzierung werden mehrere Nervenzellen zwischengeschaltet, wobei häufig übergeordnete Zentren auftreten.

Diese insgesamt werden als Zentralnervensystem bezeichnet. Bei Wirbeltieren besteht es aus Gehirn und Rückenmark. Hier befinden sich die Koordinationszentren , aber auch Assoziationszentren . In diesen ist der Sitz des Gedächtnisses lokalisiert (Erinnerungsbilder). Durch Verknüpfen solcher Erinnerungsbilder entstehen die Grundlagen der Intelligenz (Lernen, Urteilen, Wollen, Denken, Bewusstsein). Laufen die Reflexe ohne Kontrolle durch die Assoziationszentren ab, so spricht man von Instinkten; diese sind angeboren.