Філогенез нервової системи в коротких рисах зводиться до наступного. У найпростіших одноклітинних організмів (амеба) нервової системи ще немає, а зв'язок з навколишнім середовищем здійснюється за допомогою рідин, що знаходяться всередині і поза організмом, - гуморальна (humor - рідина), до-нервова, форма регуляції.

В подальшому, коли виникає нервова система, з'являється і інша форма регулювання - нервова. У міру розвитку нервової системи нервова регуляція все більше підпорядковує собі гуморальну, так що утворюється єдина нейрогуморальна регуляції я за провідної ролі нервової системи. Остання в процесі філогенезу проходить ряд основних етапів.

I етап - сетевидная нервова система. На цьому етапі (Кишковопорожнинні) нервова система, наприклад гідри, складається з нервових клітин, численні відростки яких з'єднуються один з одним в різних напрямках, утворюючи мережу, дифузно пронизливий все тіло тварини. При подразненні будь-якої точки тіла збудження розливається по всій нервової мережі і тварина реагує рухом всього тіла. Відображенням цього етапу в людини є сетевидное будова інтрамуральної нервової системи травного тракту.

II етап - вузлова нервова система. На цьому етапі ( Безхребетні) нервові клітини зближуються в окремі скупчення або групи, причому з скупчень клітинних тел виходять нервові вузли - центри, а з скупчень відростків - нервові стовбури - нерви. При цьому в кожній клітині число відростків зменшується і вони отримують певний напрям. Відповідно сегментарному будовою тіла тварини, наприклад у кільчастого хробака, в кожному сегменті є сегментарні нервові вузли і нервові стовбури. Останні з'єднують вузли в двох напрямках: поперечні стволи пов'язують вузли даного сегмента, а поздовжні - вузли різних сегментів. Завдяки цьому нервові імпульси, що виникають у будь-якій точці тіла, не розливаються по всьому тілу, а поширюються по поперечним стовбурах в межах даного сегмента. Поздовжні стволи пов'язують нервові сегменти в одне ціле. На головному кінці тварини, який при русі вперед стикається з різними предметами навколишнього світу, розвиваються органи почуттів, у зв'язку з чим головні вузли розвиваються сильніше інших, будучи прообразом майбутнього головного мозку. Відображенням цього етапу є збереження у людини примітивних рис (Розкиданість на периферії вузлів і мікрогангліев) в будові вегетативної нервової системи.