Grande parte do trabalho do sistema nervoso é automático ou reflexivo. Por exemplo, quando alguém aperta nosso braço, a pinça estimula os receptores sensoriais na pele e o nervo transmite o impulso para a medula espinhal. Os neurônios, através dos nervos motores, devolvem impulsos aos músculos do braço, que se contraem e nos fazem retirar o braço. Esse processo reflexo, ou arco reflexo, ocorre devido ao fato de que o impulso nervoso captado pelos receptores sensoriais da pele não é enviado ao córtex cerebral para receber uma resposta, mas segue um caminho mais curto até a medula espinhal.
Pelo contrário, a atividade voluntária está associada a várias áreas do córtex cerebral - áreas motoras. Dessas áreas, os impulsos passam pela medula espinhal e pelos nervos motores até os músculos.
Nosso córtex cerebral é muito mais desenvolvido que o de outros animais e possui um número maior de neurônios, mesmo comparado ao dos chimpanzés. A estrutura do cérebro corresponde ao desenvolvimento evolutivo alcançado por um ser vivo. Assim, os insetos têm centros nervosos independentes, mas não têm cérebro. Nos peixes, o cérebro consiste quase exclusivamente nos centros nervosos do olfato e do paladar, enquanto nas aves o maior centro é o centro visual. Os répteis têm dois hemisférios cerebrais, como os humanos. Os mamíferos têm os maiores cérebros. A maioria deles tem um córtex cerebral liso, mas animais mais avançados, como os chimpanzés, têm um número significativo de circunvoluções e sulcos.