Спинний мозок складається із сірої та білої речовини.
Сіра речовина закладена всередині і з усіх боків оточена білою. Сіра речовина представлена передніми, задніми і бічними стовпами. На поперечному зрізі сіра речовина має форму метелика або букви Н, де розрізняють передній ріг, задній ріг, бічний ріг. В середині цієї речовини є центральний канал (діаметром до 1 мм), що проходить уздовж спинного мозку і містить спинномозкову рідину.
Передній ріг представлений руховими ядрами, які утворені сукупністю мотонейронів (рухливих). Аксони мотонейронів рухових ядер переднього рогу спинного мозку утворюють передні корінці, які виходять через передньобічну борозну спинного мозку і закінчуються ефекторами у м'язах.
Задній ріг представлений чутливими ядрами, які утворені сукупністю інтернейронів. Ядра заднього рогу поділяють на дві групи:
• ядра, які передають інформацію в межах спинного мозку;
• ядра, які передають інформацію в головний мозок.
Дендрити цих нейронів закінчуються рецепторами в шкірі, м'язах і суглобах, внутрішніх органах і судинах. Аксони цих нейронів формують задні корінці, які входять через задньобічну борозну в спинний мозок і несуть інформацію в чутливі ядра спинного і довгастого мозку.
Бічний ріг є лише у VIII шийному, І—XII грудних, І—III поперекових сегментах спинного мозку. Бічний ріг представлений вегетативним симпатичним бічним проміжним ядром. Аксони нейронів цього ядра виходять зі спинного мозку в складі переднього корінця, йдуть до симпатичних вузлів, від яких здійснюється симпатична іннервація всіх внутрішніх органів.
Біла речовина спинного мозку утворює передній, бічний і задній канатики. Вони складаються переважно з поздовжных нервових волокон, об'єднаних в пучки - провідні шляхи.
Біла речовина утворена відростками нейронів таких нервових шляхів:
§ асоціативні — власні пучки — зв'язують сегменти спинного мозку в межах однієї половини;
§ комісуральні — біла спайка — зв'язують дві половини спинного мозку між собою;
§ проекційні — зв'язують спинний мозок з головним (висхідні шляхи) і головний зі спинним (низхідні шляхи).
Проекційні шляхи формують канатики:
§ передній канатик — представлений переважно низхідними шляхами;
§ задній канатик — висхідними шляхами, зокрема ніжним та клиноподібним пучками;
§ бічний канатик — складається з висхідних та низхідних шляхів.
Від спинного мозку, утворюючись із передніх (рухові волокна) і задніх (чутливі волокна) корінців, відходить 31 пара змішаних спинно-мозкових нервів: 8 пар шийних, 12 грудних, 5 поперекових, 5 крижових і 1 пара куприкових;