El sistema nerviós central controla les contraccions musculars responsables del moviment i el manteniment de la postura. Els mecanismes que controlen el moviment són complexos i hi intervenen diverses estructures del sistema nerviós.
L’escorça cerebral controla les contraccions musculars que causen moviments voluntaris. Les neurones de l’escorça cerebral que originen els impulsos motors voluntaris es localitzen a la circumvolució frontal ascendent. Els moviments de cada part del cos són controlats per les neurones d’una zona determinada d’aquesta àrea de l’escorça cerebral. Així, les diferents parts del cos es poden representar en aquesta zona, de manera que, als peus, els correspon la part superior i, a la cara, la inferior. L’àrea corresponent a cada part del cos és proporcional a la seva capacitat per a efectuar moviments fins. Així, per exemple, el dit polze i els músculs de la fonació ocupen una superfície molt extensa, mentre que la cuixa n’ocupa poca.
En l’àrea cortical motora hi ha diversos tipus de cèl·lules, però especialment hi ha un gran nombre de neurones d’una grandària considerable, anomenades cèl·lules piramidals de Betz. Els axons de les neurones motores corticals formen la via piramidal, que baixa des del còrtex i passa per la càpsula interna, en direcció al tronc encefàlic. Al bulb raquidi, la via piramidal es divideix en dos feixos. El 80% de les fibres creuen a l’altre cantó del bulb i formen el feix piramidal creuat. A causa de l’encreuament de la major part de les fibres, l’escorça d’un hemisferi cerebral controla especialment la musculatura de l’altre costat del cos. El feix piramidal creuat baixa per la part posterior del cordó lateral de la medul·la espinal. La resta de les fibres, que no es creuen, formen el feix piramidal directe, que baixa pel cordó anterior de la medul·la espinal. Al nivell de cada segment medul·lar, algunes d’aquestes fibres entren en la prominència anterior de la substància grisa, on fan sinapsis amb les motoneurones.
A més de l’àrea motora cortical i la via piramidal, hi ha altres zones encefàliques que també intervenen en el control del moviment, anomenades en conjunt sistema extrapiramidal. Es compon especialment de nuclis grisos cerebrals, que es connecten amb els nuclis del tronc encefàlic, i que es troben sota el control de l’escorça cerebral i el cerebel. El sistema extrapiramidal assegura el control global del moviment del cos tot regulant-lo. El dispositiu central d’aquest sistema es compon del cos estriat i el nucli pàl·lid, connectats respectivament amb el locus niger i el nucli subtalàmic. Aquestes estructures reben informació sensitiva de l’escorça, el tàlem i el cerebel. Per aquestes vies reben informació visual, cutània, de la sensibilitat postural i l’aparell de l’equilibri. Al seu torn, transmeten impulsos nerviosos al tàlem i la formació reticular, d’on surten feixos de fibres nervioses que connecten, a la medul·la espinal, amb les motoneurones, a les quals transmeten impulsos activadors o inhibidors. A través d’aquest mecanisme d’integració d’impulsos sensitius i motors, el sistema extrapiramidal controla la contracció muscular involuntària i regula la voluntària. Així, per exemple, aquest sistema és el responsable del manteniment de la posició erecta, per la contracció tònica dels músculs extensors. Si una part del cos es desplaça, el sistema extrapiramidal rep informació sobre la postura, l’equilibri, la sensibilitat cutània i la visió, i genera una adaptació postural antigravitatòria, per contracció dels músculs que s’oposen al desplaçament efectuat.
Els impulsos nerviosos procedents de totes les estructures nervioses superiors que participen en el moviment arriben fins a les motoneurones de la prominència anterior de la medul·la espinal. Aquestes motoneurones formen d’aquesta manera una via final comuna dels estímuls motors. Així, segons el resultat de totes les estimulacions excitatòries i inhibitòries que rebin, llurs axons transmetran l’impuls fins a la placa motora neuromuscular per activar en un grau més o menys elevat la contracció muscular.