Ο νωτιαίος μυελός και το νευρικό σύστημα σχετίζονται με την έννοια ότι ο νωτιαίος μυελός, μαζί με τον εγκέφαλο, είναι ένα συστατικό του κεντρικού νευρικού συστήματος (ΚΝΣ). Στο ΚΝΣ, οι πληροφορίες που συλλέγονται από το σύστημα των νεύρων και των υποδοχέων σε όλο το σώμα, γνωστές ως περιφερικό νευρικό σύστημα (PNS), ερμηνεύονται. Το ΚΝΣ στέλνει επίσης σήματα στο PNS ως απάντηση σε αυτές τις πληροφορίες. Ως κύριο συστατικό του ΚΝΣ, ο νωτιαίος μυελός μεταδίδει σήματα από το PNS στον εγκέφαλο καθώς μεταδίδει παλμούς από τον εγκέφαλο στο PNS, παρορμήσεις που λένε στα πόδια να κάνουν ένα βήμα ή το χέρι να αρπάξει πίσω από μια καυτή επιφάνεια Το
Ένα παχύ στέλεχος νεύρων που τρέχει από τη βάση του κρανίου έως τον δεύτερο περίπου οσφυϊκό σπόνδυλο στο κάτω μέρος της πλάτης, ο νωτιαίος μυελός αποτελείται από αλυσίδες νευρικών κυττάρων γνωστές ως νευρώνες, οι οποίοι διεξάγουν ηλεκτρικούς παλμούς, που περικλείονται από πολλά στρώματα προστατευτικού ιστού Το Αυτά περιλαμβάνουν την pia mater, την εσωτερική πλευρά των μηνιγγιών ή των μεμβρανών. το αραχνοειδές υλικό, το μεσαίο στρώμα που μοιάζει με ιστό. και η σκληρή μήτρα, η πυκνή εξωτερική μεμβράνη. Στο εξωτερικό του σκληρού χιτώνα στο διάστημα μεταξύ αυτού και του σπονδυλικού οστού που το περιβάλλει βρίσκεται ο επισκληρίδιος χώρος, ο οποίος περιέχει λιπώδη ιστό ή λίπος και αιμοφόρα αγγεία. Αυτά προστατεύουν τον νευρικό ιστό από το οστό και το τροφοδοτούν με οξυγόνο και θρεπτικά συστατικά, αντίστοιχα.
Ξεκινώντας από τη βάση του εγκεφαλικού στελέχους όπου αναδύεται από το μυελό επιμήκη, ο νωτιαίος μυελός εξέρχεται από το κρανίο μέσω ενός ανοίγματος που ονομάζεται foramen magnum. Στη συνέχεια εισέρχεται στη σπονδυλική στήλη, μια στοίβα αλληλοσυνδεόμενων σπονδυλικών οστών: επτά στην περιοχή του τραχήλου της μήτρας, 12 στην περιοχή του θώρακα, πέντε στην οσφυϊκή χώρα και τα λιωμένα οστά του ιερού οστού και του κόκκυγα στην οπίσθια λεκάνη. Ο νωτιαίος μυελός περνά μέσα από τον άτλαντα, ο σπόνδυλος αμέσως κάτω από το κρανίο και η στήλη των οστών κάτω από αυτό μέσω μιας τρύπας ακριβώς πίσω από το σώμα κάθε σπονδύλου γνωστή ως σπονδυλικό τρήμα. Συνεχίζεται μέχρι το ύψος περίπου του δεύτερου οσφυϊκού σπονδύλου, καταλήγοντας στο filum terminale, ένα στενό μήκος νευρικού ιστού που συνεχίζει μέσω του ιερού και του κόκκυγα.
Σε κάθε σπονδυλικό τμήμα ο νωτιαίος μυελός βγάζει ένα ζεύγος νεύρων, συνολικά 31, που εξέρχονται από τη σπονδυλική στήλη για να νευρώσουν κάθε κύριο ιστό και όργανο στο σώμα. Ως νωτιαίος μυελός και το νευρικό σύστημα στο σύνολό τους λειτουργούν για τη μεταφορά πληροφοριών μεταξύ σώματος και εγκεφάλου, αυτά τα ζευγαρωμένα νεύρα μεταφέρουν σήματα σε δύο κατευθύνσεις. Τα προσβεβλημένα νεύρα μεταδίδουν νευρικές ώσεις από το σώμα πάνω από το νωτιαίο μυελό και προς τον εγκέφαλο, ενώ τα εφεδρικά νεύρα στέλνουν πληροφορίες από τον εγκέφαλο πίσω στον νωτιαίο μυελό στο σώμα.