脊神經連于脊髓，共31對：頸神經8對：胸神經12對：腰神經5對：骶神經5對：尾神經1對。每對脊神經都是由與脊髓相連前根和后根在椎間孔處合并而成。前根由脊髓前角運動神經元的軸突及側角的交感或副交感神經元的軸突所組成，所以前根神經纖維的功能是運動性的。后根由脊神經節內的感覺神經元的軸突組成，所以后根的功能是感覺性的。由此可見，由前、后根合成的脊神經是混合神經，含有四種不同性質的神經纖維。脊神經軀體感覺纖維——分布于皮膚、骨骼肌、腱、關節，將皮膚的淺部感覺（痛、溫度）和肌肉、關節的深感覺沖動傳入中樞；脊神經內臟感覺纖維——分布于內臟、心、血管和腺體，傳導來自這些結構的感覺沖動。脊神經軀體運動纖維——分布于橫紋肌，支配其運動。脊神經內臟運動纖維——支配平滑肌和心肌的運動及腺體的分泌。
脊神經出椎間孔后，分為前、后兩支。每支都屬混合神經。后支細小，分布到頸部和背部的皮膚和肌肉。除第2～11對胸神經外，其余脊神經前支在頸、腰、骶等處互相交織成神經叢，再由此發出分支，分布到頸部、部分腹壁、會陰和四肢的皮膚和肌肉。神經叢計有：頸叢、臂叢、腰叢和骶叢。
頸叢 由第1～4頸神經的前支組成，位于胸鎖乳突肌的深面，發出皮支與肌支。
(1)皮支：在胸鎖乳突肌后緣中點處穿出，其分支主要分布至頸前部、肩部、胸上部以及頭的后外側部皮膚。
(2)肌支：主要有膈神經，由第3～5頸神經前支組成，為混合神經。分布至膈、胸膜、心包和一部分腹膜（例如肝被膜）。
臂叢 由第5～8頸神經的前支和第1胸神經前支的大部分組成。各神經在鎖骨后方互相交織成叢在腋腔內，形成三束，緊貼于腋動脈周圍。
臂叢的主要分支有：
尺神經和正中神經 支配前臂屈肌、手肌及皮膚。
橈神經 支配上臂（肱三頭肌）和前臂的全部伸肌及皮膚。
胸神經前支 胸神經前支共12對，第1～11對各自走行于相鄰兩肋骨之間，故名肋間神經。肋間神經除支配肋間肌及胸壁皮膚外，下6對的胸神經前支還支配腹壁肌和腹壁皮膚。
腰叢 腰叢由第1～ 4腰神經前支組成。其主要分支有：
股神經是腰叢中最大的神經，支配大腿前群肌（股四頭肌）及大腿前面、小腿內側面以及足內側緣的皮膚。
閉孔神經支配大腿內收肌群，并分布到大腿內側面的皮膚。
骶叢 骶叢由第4腰神經的一部分、第5腰神經與全部骶神經及尾神經的前支組成。位于骨盆側壁。骶叢的主要分支有：
坐骨神經為全身最粗大的神經，位臀大肌深面，經股骨上端后方降至大腿后肌群深面沿正中線下行，分出肌支支配大腿后肌群，一般在腘窩上方分為脛神經和腓總神經。脛神經支配小腿后群肌肉和足底肌肉以及小腿后面與足底的皮膚；腓總神經分布至小腿前肌群和外側肌群以及小腿外側面和足背的皮膚。
陰部神經分布至肛門外括約肌、會陰部肌肉及皮膚。
脊神經在皮膚上的分布有一定的節段性，這在軀干部較為明顯，即一個節段的脊神經的后（感覺）根和前（運動）根，支配著身體一定節段的皮膚感覺和肌肉運動。例如，第4胸神經分布于乳頭平面的皮膚和肌肉；第10胸神經分布于臍平面的皮膚和肌肉。臨床上根據出現感覺障礙的皮膚節段，可作出脊神經或脊髓損傷的定位診斷。另外，上、下兩節段脊神經支配的范圍又互相重合，即某一肌群可同時接受上下二條脊神經根的支配。所以一條脊神經根的損傷，并不致于使它所支配的皮膚感覺或肌肉運動完全喪失。