Entre la aracnoides y la piamadre existe un pequeño espacio bañado por el líquido cefalorraquídeo que circula libremente alrededor de este sistema. Este espacio es un verdadero amortiguador, ya que gracias a la presencia de este líquido los movimientos bruscos o golpes a los que está sometido el sistema nervioso le llegan muy suavizados.

Todos los centros nerviosos están conformados por dos sustancias: la gris, constituida por grupos de cuerpos celulares neuronales; y la blanca, formada por axones o fibras nerviosas. En el cerebro y en el cerebelo, la sustancia gris ocupa la parte externa; en la médula espinal se encuentra en el interior.

El conjunto encefálico, formado por más de 12 mil millones de neuronas y 50 mil millones de células gliales, dispone de una amplia red de riego sanguíneo condensada en la arteria carótida y la vena yugular, que regulan el flujo de nutrientes, principalmente glucosa y oxígeno. Los capilares sanguíneos y las meninges constituyen la barrera hematoencefálica, que impide la contaminación con sustancias nocivas, como las toxinas.

Hay doce pares de nervios craneales que van desde la porción inferior del encéfalo a diversos órganos y partes del cuerpo. La mayoría lleva información desde y hacia los órganos sensoriales principales. El primer par está destinado al olfato; el segundo, tercero, cuarto y sexto, a la visión, unos en el aspecto lumínico y otros en el movimiento ocular; el quinto y el séptimo, a la sensibilidad o acción motora de varias regiones de la cara; el octavo, al oído; el noveno, al habla; el undécimo y duodécimo son exclusivamente motores; y el décimo está relacionado con el corazón, los pulmones, el estómago y los intestinos.