Спинний мозок лежить у каналі хребта і являє собою тяж завдовжки 41-45 см (у дорослої людини), дещо сплющений спереду назад. Вгорі він безпосередньо переходить у головний (довгастий) мозок, а внизу закінчується конічним звуженням, від якого вниз відходить кінцева нитка, утворена оболонками мозку. Ця нитка спускається в крижовий канал і прикріплюється до його стінки.
Спинний мозок має два потовщення: шийне і поперекове, що відповідають місцям виходу з нього нервів, які йдуть до верхніх і нижніх кінцівок. Передньою щілиною і задньою борозною спинний мозок поділяється на дві симетричні половини, кожна з яких має по дві слабко виражені поздовжні бічні борозни, через які виходять передні й задні корінці.
Передній і задній корінці кожного боку, з'єднуючись, утворюють змішаний спинномозковий нерв, у якому містяться як доцентрові, так і відцентрові нервові волокна. Місце виходу корінців не відповідає рівню між-хребцевих отворів і нерви, перш ніж вийти з каналу, ідуть донизу. У поперековому відділі вони йдуть паралельно кінцевій нитці і утворюють пучок, який називають кінським хвостом.
Від спинного мозку відходить 31 пара змішаних спинномозкових нервів, у яких є рухові волокна (виходять з бічних борозен, передні корінці) і чутливі волокна (входять у задні борозни, задні корінці). Ділянку спинного мозку, від якої відходить пара нервів, називають нервовим сегментом, або сегментом спинного мозку. Кожний сегмент іннервує певні скелетні м'язи і ділянки шкіри.