Представители отряда членистоногих имеют нервную систему, состоящую из парных надглоточных узлов, которые соединены из нескольких связанных друг с другом нервны узлов, представляющих собой головной мозг. Также у них имеются окологлоточные коннективы и брюшная нервная цепочка из двух параллельных стволов. Большая часть представителей этого семейства обладает разделенным на три отдела головным мозгом. У каждого сегмента тела присутствует по два нервных ганглия, однако зачастую ганглии сливаются с группами крупных нервных центров. К примеру, подглоточный узел членистоногих представляет собой сросшиеся пары ганглиев, что позволяет ему контролировать слюнные железы, а также некоторые отделы пищевода.
У ракообразных развитие нервной системы соответствует примерно тем же тенденциям, что у кольчатых червей. Здесь также можно отметить сближенные брюшные пары нервных стволов, а также наблюдается слияние парных узлов в одном сегменте тела (что ведет к образованию брюшной цепочки). Также у этих животных следует отметить слияние узлов нервной системы в продольном направлении по мере того, как объединяются сегменты тела. Крабы обладают лишь двумя нервными массами – головным мозгом и грудной массой, некоторые виды раков имеют всего одно компактное образование, которое пронизывает канал пищеварительной системы. Раки обладают головным мозгом, состоящим из парных долей, одна из которых контролирует зрительные центры, а другая отвечает за антенны. Ракообразные отличаются развитой симпатической нервной системой, которая состоит из мозгового отдела, а также непарного симпатического нерва, складывающегося из нескольких ганглиев и отвечающего за работу кишечника.
В физиологии раков большую роль играют нейросекреторные клетки, которые располагаются в разных областях системы и выделяют нейрогормоны. Хорошо развитая нервная система членистоногих во многом обуславливает тот факт, что среди них часто встречаются ядовитые животные. Многоногие существа обладают сложным строением головного мозга, который образуется за счет слияния многих ганглий. Расположенный под глоткой ганглий отвечает за все ротовые конечности и дает начало длинному парному продольному нервному стволу, который в каждом своем сегменте содержит по парному ганглию.
Насекомые могут обладать весьма развитой нервной системой, состоящей из головного мозга и нервной брюшной цепочки, со специализацией отдельных элементов. Пауки отличаются системой с четкой тенденцией к концентрации. Головной мозг пауков состоит из двух долей, кроме того имеется метамерная брюшная нервная цепочка. Ганглии у пауков нераздельны, они объединены в общую головогрудную массу.