Tubul neural este o structură a embrionului de vertebrate care se dezvoltă în creier și măduva spinării. Se formează din incinta ghidată genetic a unei plăci de țesuturi din interiorul embrionului. Acestea se subdivid în secțiuni în diferite locuri ale tubului, care corespund locației regiunilor creierului în care vor deveni. Sistemul nervos periferic se dezvoltă în afara tubului neural prin migrarea celulelor crestei neurale. Închiderea incompletă a tubului fie în creier, fie în coloana vertebrală are ca rezultat malformații congenitale grave.
Formarea tubului neural durează diferite perioade de timp, în funcție de organism. La om, începe la trei până la patru săptămâni după concepție. La începutul dezvoltării, șanțul neural iese dintr-o placă de țesut și se adâncește pe măsură ce se pliază pe o axă centrală. Genele care ghidează acest proces, numite gene hox, sunt un subset al sistemului care organizează embrionul în diviziuni structurale. Împreună cu familia de proteine Cdx care le moderează acțiunea, genele hox sunt esențiale în direcționarea celulelor neuronale către locațiile lor adecvate din embrion.
Dezvoltarea tubului neural se numește neurulatie. Neurulația primară are loc de îndată ce se formează placa neuronală, determinând ca marginile plăcii să se plieze și să închidă centrul plăcii. Centrii de control motor/neuromuscular derivă din țesuturile din porțiunea ventrală a tubului, o regiune asociată cu placa bazală. Funcțiile somatosenzoriale, inclusiv percepția și alte forme de senzație, sunt afiliate invers cu placa alară din secțiunea dorsală a tubului. Neurulația secundară are loc atunci când celulele de-a lungul plăcii neurale formează un spațiu gol în interiorul acesteia, completând tubul.
Bombarea indusă de fluid împarte tubul neural în patru secțiuni, primele trei devin creier, iar ultima formează măduva spinării. Genele Hox ghidează diviziunea diferitelor regiuni ale sistemului nervos, deoarece creierul posterior, creierul mediu și creierul anterior se dezvoltă din rombencefalul, mezencefalul și prosencefalul tubului. Pe parcursul acestui proces se formează noi neuroni, deoarece un țesut numit creasta neurală se separă de tub și migrează în tot embrionul. Celulele crestei neurale devin in cele din urma nervii sistemului nervos periferic.
Spina bifida este un defect comun al tubului neural care apare la începutul sarcinii în timpul scurt în care tubul este deschis și care are ca rezultat închiderea incompletă a coloanei vertebrale fetale. Vertebrele care înconjoară măduva spinării nu reușesc să o înconjoare complet, astfel încât cordonul și, uneori, o membrană plină de lichid, ies din coloană. Când partea superioară a tubului neural nu se închide, o afecțiune numită anencefalie are ca rezultat un creier parțial expus și deformat. Suplimentele de acid folic înainte de concepție reduc riscul de defecte precum spina bifida.