Về chức năng, hệ thần kinh được chia thành hệ thần kinh vận động (điều khiển cơ, xương) và hệ thần kinh sinh dưỡng (hệ thần kinh thực vật). Hệ thần kinh sinh dưỡng lại gồm 2 phân hệ là phân hệ giao cảm và phân hệ đối giao cảm. Hệ thần kinh tiến hóa nhất ở động vật tiến hóa nhất ở động vật không xương sống là hệ thần kinh dạng chuỗi hạch.