Sinir sisteminin merkezlerini taşıyan bölümü. Çevreden alınan bilgiler merkeze getirilir. Merkezde, eğer varsa, daha önceden edinilen deneyimle ilişkilendirilerek getirilen bilgiye bir yanıt oluşturulur. Yanıt, tepkiyi gerçekleştirmek üzere organlara ve yapılara gönderilir. Bu nedenle merkezi sinir sistemi kararların alındığı ve tepkilerin verildiği bölümdür.
His, duygu, düşünce ve istem içi eylemlerin yapıldığı yer beyin; karışık kas hareketlerinin oluşturulduğu yer beyincik; iç organların yaşamsal işlevlerini düzenlediği yer omurilik soğanı ve refleks merkezi olarak omurilik, merkezi sinir sistemini oluşturur.