بخش مرکزی دستگاه عصبی به ویژه شامل مغز و نخاع است. وظیفه اصلی این بخش پردازش اطلاعات دریافتی از محیط و کنترل فعالیتهای بدن است.
مغز به عنوان مرکز کنترل و پردازش اطلاعات، کارهایی مانند تفکر، یادگیری، حافظه، احساسات و هماهنگی حرکتی را انجام میدهد. همچنین، مغز اطلاعات احساساتی که از حواس (مانند بینایی، شنوایی، لمسی و...) دریافت میشوند را تحلیل میکند و تصمیمات لازم را میگیرد.
نخاع نیز به عنوان یک رشته طولانی از اعصاب عمل میکند که ارتباط بین مغز و سایر قسمتهای بدن را برقرار میسازد. مثلاً حسی که از دستها یا پاها به مغز میرسد، از طریق نخاع منتقل میشود و علاوه بر این، نخاع در برخی از واکنشهای سریع و غیر ارادی نیز نقش دارد که به آنها "واکنشهای رفلکسی" میگویند.
به طور خلاصه، بخش مرکزی دستگاه عصبی مسئول پردازش اطلاعات، کنترل حرکات، و ایجاد ارتباط بین مغز و سایر بخشهای بدن است.