"ระบบประสาท" อาจแบ่งตามลักษณะโครงสร้างออกเป็น 2 ระบบ คือ ระบบประสาทส่วนกลาง (central nerve system หรือ CNS) ได้แก่สมองกับไขสันหลัง และระบบประสาทรอบนอก (peripheral nervous system หรือ PNS) ได้แก่ เส้นประสาทสมอง กับเส้นประสาทไขสันหลัง หรืออาจแบ่งออกตามลักษณะการทำงานคือ ระบบประสาทโซมาติก (somatic nervous system) เป็นการทำงานตามคำสั่งสมองส่วนเซรีบรัมและไขสันหลัง เกิดกับหน่วยปฏิบัติงานที่บังคับได้ กับอีกระบบหนึ่ง คือ ระบบประสาทอัตโนมัติ (autonomic nervous system หรือ ANS) เป็นการทำงานที่เกิดกับหน่วยปฏิบัติงานที่บังคับไม่ได้
การแบ่งแยกระบบประสาทของสัตว์มีกระดูกสันหลัง อาจแบ่งได้ดังนี้