中枢神经系统的低级部分，上接延髓。仍存在节段性。自脊髓发出的31对脊神经，主要分布于躯干及四肢，是躯干及四肢的初级反射中枢。脊髓与各级脑中枢有着广泛的联系。
脊髓的部位与外形位于椎管内，呈扁圆柱形，外包被膜。上端平枕骨大孔与延髓相连续，下端齐第一腰椎下缘，在此脊髓突然变细，称为脊髓圆锥。自后者伸出一根细丝，叫终丝，止于尾骨背面。成人脊髓长约45厘米（比锥管短），平均重约30克。脊髓全长粗细不等，有两处膨大部分：上方的叫颈膨大，相当于臂丛神经发源区；下方的叫腰膨大，由此发出管理下肢的腰骶丛神经。此二处膨大的形成，与上肢及下肢的机能发育密切相关。脊髓表面有数条平行的纵沟，前面正中的沟较深，称为前正中裂，后面正中的沟较浅，称为后正中沟。在脊髓每一侧另有两个外侧沟：一在前，称为前外侧沟；另一在后，称为后外侧沟。以上数沟将脊髓每侧分成三份，称为索（column），即上行及下行的纤维束（fasciculus）或称传导束（tract）所组成的白质。前正中裂与前外侧沟之间称为前索（即腹索）；前、后二外侧沟之间称为外侧索；后外侧沟与后正中沟之间称为后索（即背索）。后索的上段又被一浅沟名后中间沟者分为内侧的薄束与外侧的楔束二部分。自前外侧沟有前根（也称腹根，为运动纤维）发出；在后外侧沟有后根（也叫背根，为感觉纤维）进入脊髓。每一前、后根在椎间孔处汇合，构成脊神经。在汇合之前，后根形成一膨大的脊神经节，内含感觉性假单极神经元。与每一对脊神经相连的一段脊髓，称为脊髓节。脊神经共有31对，因此脊髓有相对应的31个脊髓节：颈髓8节，胸髓12节，腰髓5节，骶髓5节，尾髓1节。
脊髓的内部结构脊髓由灰质和白质构成，在新鲜脊髓的横切面上，可见一“H”形区，颜色发暗，此即为灰质；在灰质周围颜色较白部分即为白质，是由上行或下行的传导束（纤维束）构成。中央管位于灰质连合正中，上通延髓第四脑室，向下贯穿脊髓全长，内含脑脊髓液。
灰质（grey matter） “H”形灰质贯通脊髓全长，前端宽大，称为前角（anterior horn），主要由运动神经元的胞体组成；后端细长，称为后角（posterior horn），主要由感觉神经元的胞体组成。从第8颈节段到第3腰节段，前、后角之间向外侧突起，形成外侧角（lateral horn），主要由交感神经节前纤维的细胞体组成。灰质贯通脊髓全长，而且上下连续为一体，因此前角、后角与外侧角上下连续起来形成灰质前柱、灰质后柱与灰质外侧柱。前角运动神经元的轴突自前外侧沟发出，组成前根（又称腹根），构成脊神经的躯体运动纤维，直达骨骼肌，支配骨骼肌的运动。在骶髓第2～4节段，沿前角底部外侧面，有散在的小神经元，是副交感神经节前纤维的细胞体聚集处所，其轴突经前根进入盆神经，以支配内脏和腺体的活动。侧角只存在于胸、腰节段，为交感神经节前纤维的细胞体聚集处所，其轴突加入前根，支配平滑肌、心肌和腺体。后角的构造较前角复杂，细胞分群较多。其中在胶状质的前方有形体较大，排列松散的细胞群，组成后角固有核，为脊髓丘脑束的起始核，传递躯体的温度觉、痛觉与触觉等。在后角根内侧部，有由大型细胞组成的背核。此核只见于第8颈节段到第2腰节段，它接受后根内侧部的侧支，其轴突大部分走向同侧外侧索，一部分走向对侧外侧索，进入脊髓小脑后束。
白质（white matter） 主要由纵行的有髓纤维组成，此外也有连接两侧白质的横行纤维。白质中的纵行纤维组成脊髓与脑间的上、下行通路。传导束（纤维束）一般是按其起、止命名。
固有束：紧贴灰质表面，在白质三个索内均有，其行程不超越脊髓，具有联系脊髓不同节段的作用。
上行传导束：主要把后根传入的各种冲动直接地或经过中继，向上传递到脑的不同中枢。传导深部感觉（本体感觉）的传导束有薄束、楔束、脊髓小脑前束和脊髓小脑后束。传导浅部感觉的纤维束有脊髓丘脑侧束和脊髓丘脑前束等。
下行传导束：下行纤维来自脑的不同部位，包括皮质脊髓束（传递随意运动冲动）、红核脊髓束（调节屈肌肌紧张）、前庭脊髓束（调节伸肌肌紧张）、顶盖脊髓束（参与完成视觉和听觉的防御反射，与颈部、上肢的反射性姿势活动有关）、网状脊髓束（调节肌紧张）和内侧纵束（协调运动）等。
