中樞神經系統由在胚胎時期神經管(neural tube)分化形成，由其構造與組成上可分為灰質(gray matter)與白質(white matter)。灰質在構造組成上主要由神經元(soma)、神經膠細胞(neuroglia)及血管所構成；灰質組織在新鮮未染色狀態時呈灰色，故稱灰質。而白質則由神經纖維，神經膠細胞及血管所構成；白質組織因含高量之磷脂質，在新鮮未染色狀態時呈白色，故稱白質。大腦與小腦其灰質位於外層，稱為皮質(cortex)；而白質位於內部深層，稱為髓質(medulla)。在脊髓則恰好相反，白質位於灰質的外層。常規染色下，中樞神經系統不易區分，通常利用特殊染色如金、銀染色等方式將神經元染成褐紅色，而神經纖維則染成為深褐色或黑色。