Măduva spinării și sistemul nervos sunt legate în sensul că măduva spinării, împreună cu creierul, este o componentă a sistemului nervos central (SNC). În SNC, sunt interpretate informațiile preluate de sistemul nervos și de receptori din întregul corp, cunoscut sub numele de sistemul nervos periferic (PNS). De asemenea, CNS trimite semnale către PNS ca răspuns la aceste informații. Ca o componentă majoră a SNC, măduva spinării transmite semnale de la PNS la creier, precum și transmite impulsuri de la creier la SNP, impulsuri care spun picioarelor să facă un pas sau mâinii să se smulgă înapoi de pe o suprafață fierbinte. .
O tulpină groasă de nervi care merge de la baza craniului până la aproximativ a doua vertebră lombară din partea inferioară a spatelui, măduva spinării este alcătuită din lanțuri de celule nervoase cunoscute sub numele de neuroni, care conduc impulsurile electrice, acoperite de mai multe straturi de țesut protector. . Acestea includ pia mater, cea mai interioară dintre meninge sau membrane; arahnoidiană, stratul mijlociu, sub formă de pânză; iar dura mater, membrana exterioară densă. În exteriorul durei mater, în spațiul dintre aceasta și osul vertebral care o înconjoară, se află spațiul epidural, care conține țesut adipos sau grăsime și vase de sânge. Acestea amortizează țesutul nervos împotriva osului și îi furnizează oxigen și, respectiv, nutrienți.
Începând de la baza trunchiului cerebral, de unde iese din medula oblongata, măduva spinării iese din craniu printr-o deschidere numită foramen magnum. Apoi intră în coloana vertebrală, un teanc de oase vertebrale interconectate: șapte în regiunea cervicală, 12 în regiunea toracică, cinci în regiunea lombară și oasele fuzionate ale sacrului și coccisului în pelvisul posterior. Măduva spinării trece prin atlas, vertebra imediat sub craniu, iar coloana de oase de sub ea printr-o gaură situată chiar în spatele corpului fiecărei vertebre cunoscută sub numele de foramen vertebral. Continuă până la înălțimea aproximativă a celei de-a doua vertebre lombare, care se termină în filum terminale, o lungime îngustă de țesut nervos care continuă prin sacrum și coccis.
La fiecare segment vertebral, măduva spinării eliberează o pereche de nervi, 31 în total, care ies din coloana vertebrală pentru a inerva fiecare țesut și organ major din corp. Deoarece măduva spinării și sistemul nervos ca un întreg funcționează pentru a transfera informații între corp și creier, acești nervi perechi transportă semnale în două direcții. Nervii aferenți transmit impulsuri nervoase din corp în sus în măduva spinării și către creier, în timp ce nervii eferenți trimit informații din creier înapoi în jos, în măduva spinării către corp.