形态学的观察表明,在中枢神经系统中,存在着许许多多的中间种经元、传出神经元的细胞体,它们往往群集在一起,相互间按一定的方式进行突触联系。这些细胞群,形态上相似(解剖学上叫神经核);在机能上,作为完成某种反射活动的中心环节,换句话说,即调节某一特定的机能活动,于是,就把这种细胞群叫做某种反射的中枢,例如呼吸中枢、心血管运动中枢、瞳孔对光反射中枢、膝反射中枢、咳嗽中枢、体温调节中枢以及呕吐中枢等等。
调节同一机能的中枢,可以分布在脑和脊髓的好几个部位,不同部位的中枢之间,有着密切的联系,但它们各有自已的机能特点。而且,它们当中,必定有一个是主要的,起着主导的、决定作用的中枢。例如呼吸中枢分布在脊髓、延髓、桥脑、丘脑下部和大脑皮质等部位,彼此间密切联系、配合,而以延髓呼吸中枢为基本中枢,因为一旦延髓毁坏后,呼吸运动就立刻停止。一般所说的呼吸中枢,就是指的延髓呼吸中枢。应当指出,大脑皮质除存在威觉和随意运动的最高中枢以外,也是各种种经中枢的最高部位,它控制着其他基本中枢的活动,呼吸运动可以随意加快或减慢,就是例证。
由于各种反射的神经中枢有确定的位置,故检查某一反射的表现或直接观察某些效应器官的活动,可以推测中枢的机能变化,借以诊断疾病或判断病情。