Спинной мозг состоит из серого и белого вещества. Серое вещество, расположенное в центре, участвует в интеграции сенсорных и двигательных функций. В нем находятся тела, дендриты и аксонные окончания спинномозговых нейронов. Белое вещество образовано совокупностью миелинизирующих волокон (трактами), служащих для проведения возбуждения между различными сегментами спинного мозга, а также между спинным и головным мозгом.
Три основных отдела спинного мозга - задний рог, промежуточное вещество и передний рог - соответствуют трем его основным функциям, а именно: 1) восприятию чувствительных импульсов (задние рога); 2) формированию эфферентной импульсации к внутренним органам (промежуточное вещество грудных и поясничных сегментов); 3) посылка двигательных импульсов к скелетным мышцам (передние рога).
Спинномозговые пути (тракты), составляющие белое вещество, можно разделить на восходящие (проводящие импульсы к головному мозгу) и нисходящие (проводящие импульсы от головного мозга). Восходящие пути являются проводниками разных видов чувствительности - тактильной, температурной и болевой - к различным отделам головного мозга, включая продолговатый мозг, зрительные бугры и мозжечок. Нисходящие спинномозговые пути осуществляют регуляцию спинатьных сенсомоторньгх функций.