Одноклеточные животные, как, например, амеба и парамеция, не имеют нейронов, так как их тело состоит всего лишь из одной клетки. Амеба отлично обходится без какого-либо приспособления для интеграции, но парамеция, тело которой покрыто тысячами мельчайших ресничек, нуждается в каком-то механизме, который координировал бы биение этих ресничек, чтобы она могла передвигаться. Это осуществляется системой тончайших нитей, так называемых нейромоторных волокон, которые тянутся от переднего конца тела ко всем ресничкам. Волокно можно перерезать, произведя хирургическую операцию под микроскопом; после этого биения ресничек уже не координируются и происходят беспорядочно. 

Наиболее низко организованные многоклеточные животные — губки — тоже не имеют нервной системы; специализированные нервные клетки впервые появляются у гидры и других кишечнополостных. Нервные клетки этих животных не отделены друг от друга синапсами и не объединены в истинную нервную систему, а либо представляют собой отдельные разветвленные клетки, либо образуют нервную сеть, состоящую из многих клеток с соединенными между собой ветвистыми отростками, так что импульс, возникший в одной части тела, может распространяться по всем направлениям во псе остальные части. Нервные клетки гидры не-дифференцированы на чувствительные, вставочные и двигательные нейроны, а просто одни ветви нервной сети направляются к рецептор-ным клеткам, а другие — к сократимым. Степень реакции у гидры зависит от силы раздражения: слабый укол иглой в щупальце может вызвать свертывание одного лишь этого щупальца, более же сильный укол заставит сократиться все щупальца и все тело, и животное сожмется в шарик. 

У большинства беспозвоночных нервная система в высокой стапени централизована. Осо-бенно это относится к членистоногим (насекомые, пауки, крабы, раки), моллюскам (кальмары, улитки) и кольчатым червям (например, дождевые черви). Дождевой червь имеет настоящую нервную систему с аксонами и дендри-тами, образующими хорошо выраженные нервные тяжи и волокна. Эта систама дифференцирована на центральную и периферическую системы с отдельными чувствительными, вставочными и двигательными нейронами, соединенными между собой синапсами, так что нервный импульс может идти только в одном направле-нии. Это позволяет центральной нервной системе играть роль интегрирующего механизма, который отбирает некоторые из подходящих импульсов и передает их на эффекторы, затормаживая или подавляя другие импульсы. У дождевого червя имеется центральный нервный тяж, идущий по всей длине тела, что позволяет отдельным сегментам тела осуществлять координированные движения. Самая передняя часть нервного тяжа представляет собой расширение, иногда называемое «головным мозгом», которое посылает импульсы вдоль всего тяжа с целью координации движений. После удаления этого «мозга» животное может двигаться почти так же энергично, как и раньше, но при встрече с препятствием оно не свернет в сторо-ну, а будет продолжать бесплодные попытки продвинуться вперед. Таким образом, «мозг» необходим для движений приспособительного характера. Нервные системы других высших беспозвоночных более или менее сходны с нервной системой дождевого червя. У всех этих животных нервная цепочка расположена на брюшной стороне, под пищеварительным трактом и не имеет полости внутри. 

У позвоночных нервный тяж расположен на спинной стороне тела и имеет центральную полость. Основной план строения нервной системы у всех позвоночных сходен; различия касаются главным образом развития отдельных частей головного мозга и размеров последнего по отношению к размерам спинного мозга.