เป็นระบบประสาทที่ทำงานประสานกับระบบประสาทส่วนกลาง ประกอบด้วย เส้นประสาทไขสันหลัง 31 คู่ และเส้นประสาทสมอง 12 คู่

ภาพที่ 2.11 ก. ตำแหน่งเส้นประสาทสมองออกจากสมอง
ข.เส้นประสาทไขสันหลัง   

          เมื่อเราตัดไขสันหลังตามขวาง จะเห็นเนื้อสีเทา(gray matter)อยู่ด้านใน ซึ่งเป็นบริเวณ
ที่มีเซลล์ประสาทอยู่เป็นจำนวนมาก โดยตรงกลางของไขสันหลังภายในส่วนของเนื้อสีเทา
(gray matter) จะมีช่องกลวง(central canal)ที่มีน้ำหล่อเลี้ยงสมองและไขสันหลังบรรจุอยู่ ส่วนบริเวณที่อยู่ด้านนอกเป็นเนื้อสีขาว(white matter) และเป็นบริเวณที่เป็นทางเดินของ
กระแสประสาทต่างๆ ในส่วนเนื้อสีเทาของไขสันหลัง มีลักษณะคล้ายตัวอักษร “H” หรือ
ปีกผีเสื้อซึ่งมี 4 ปีกโดย 2 ปีกด้านหลังเรียกว่า ดอร์ซัลฮอร์น (dorsal horn) ส่วน2 ปีกด้านหน้า
เรียกว่า เวนทรัลฮอร์น (ventral horn) และเส้นประสาทที่แยกออกจากไขสันหลังเรียกว่า
เส้นประสาทไขสันหลัง (spinal nerve) โดยส่วนที่อยู่ต่อกับดอร์ซัลฮอร์น (dorsal horn)
ของไขสันหลังจะแยกเป็นแขนงเส้นประสาททางด้านหลัง (dorsal root) และส่วนที่อยู่ต่อจาก
เวนทรัลฮอร์น (ventral horn) แยกเป็นแขนงเส้นประสาททางด้านหน้า (ventral root)

          เส้นประสาทไขสันหลังรับรู้ต่อสิ่งเร้าและตอบสนองได้โดยอาศัยกระบวนการดังนี้
          เมื่อร่างกายได้รับสิ่งเร้า กระแสประสาทจากหน่วยรับความรู้สึกจะเข้าสู่ไขสันหลัง จาก
นั้นกระแสประสาทสั่งการตอบสนองจะออกจากไขสันหลังโดยผ่านเส้นประสาทไขสันหลัง ซึ่ง
แต่ละเส้นจะประกอบไปด้วยเส้นใยเล็กๆที่มีทั้งเส้นใยประสาทสั่งการและเส้นใยประสาทรับ
ความรู้สึก ดังนั้นเส้นประสาทไขสันหลังทุกเส้นจึงเป็นเส้นประสาทผสม