反射活動的結構基礎稱為反射弧，包括感受器、傳入神經、神經中樞、傳出神經和效應器（見圖）。簡單地說，反射過程是如下進行的：壹定的刺激按壹定的感受器所感受，感受器發生了興奮；興奮以神經沖動的方式經過傳入神經傳向中樞；通過中樞的分析與綜合活動，中樞產生興奮；中樞的興奮過程；中樞的興奮過程又經壹定的傳出神經到達效應器，使效應器發生相應的活動。如果中樞發生抑制，則中樞原有的傳出沖動減弱或停止。在實驗條件下，人工遙刺激直接作用於傳入神經也可引起反射活動，但在自然條件下，反射活動壹般都需經過完整的反射弧來實驗，如果反射弧中任何壹個環節中斷，反射即不能發生。
感覺器壹般是神經組織末梢的特殊結構，它能把內外界刺激的信息轉變為神經的興奮活動變化，所在感受器是壹種信號轉換裝置。某壹特定反射往往是在刺激其特定的感受器後發生的，這特定感受器所在的部位稱為該反射的感受野。
中樞神經系統是由大量神經元組成的，這些神經元組合成許多不同的神經中樞。神經中樞是指調節某壹特定生理功能的神經元群。壹般地說，作為某壹簡單反射的中樞，其範圍較窄，例如膝跳反射的中樞在腰脊髓，角膜反射的中樞在腦橋。但作為調節某壹復雜生命活動的中樞，其範圍卻很廣，例如調節呼吸運動的中樞分散有延髓、腦橋、下丘腦以至大腦皮層等部位內。延髓是發生呼吸活動的基本神經結構，而延髓以上部分的有關呼吸功能的神經元群，則調節呼吸活動使它更富有適應性。