反射活動的結構基礎稱為反射弧，包括感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)和效應器。簡單地說，反射過程是如下進行的：一定的刺激按一定的感受器所感受，感受器發(fā)生了興奮；興奮以神經(jīng)沖動的方式經(jīng)過傳入神經(jīng)傳向中樞；通過中樞的分析與綜合活動，中樞產(chǎn)生興奮；中樞的興奮過程；中樞的興奮過程又經(jīng)一定的傳出神經(jīng)到達效應器，使效應器發(fā)生相應的活動。如果中樞發(fā)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于傳入神經(jīng)也可引起反射活動，但在自然條件下，反射活動一般都需經(jīng)過完整的反射弧來實驗，如果反射弧中任何一個環(huán)節(jié)中斷，反射即不能發(fā)生。

感覺器一般是神經(jīng)組織末梢的特殊結構，它能把內外界刺激的信息轉變?yōu)樯窠?jīng)的興奮活動變化，所在感受器是一種信號轉換裝置。某一特定反射往往是在刺激其特定的感受器后發(fā)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(jīng)系統(tǒng)是由大量神經(jīng)元組成的，這些神經(jīng)元組合成許多不同的神經(jīng)中樞。神經(jīng)中樞是指調節(jié)某一特定生理功能的神經(jīng)元群。一般地說，作為某一簡單反射的中樞，其范圍較窄，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(jié)某一復雜生命活動的中樞，其范圍卻很廣，例如調節(jié)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(fā)生呼吸活動的基本神經(jīng)結構，而延髓以上部分的有關呼吸功能的神經(jīng)元群，則調節(jié)呼吸活動使它更富有適應性。

在整體情況下，反射活動發(fā)生時，感覺沖動傳入脊髓或腦干后，除了在同一水平與傳出部分發(fā)生聯(lián)系并發(fā)出傳出沖動外，還有上行沖動傳導到更高級中樞，乃至大腦皮層的中樞，進一步通過高級水平的整合，再發(fā)出下行沖動來調整反射的傳出沖動，使反射活動更具有適應性。因此，在反射發(fā)生時，既有初級水平的整合活動，也有較高級和最高級水平的整合活動；通過多級水平的整合，反射活動便具有更大的復雜性和適應性。

神經(jīng)中樞的活動可以通過神經(jīng)纖維直接作用于效應器，在某些情況下也可通過體液的途徑間接作用于效應器，這個體液環(huán)節(jié)就是指內分泌調節(jié)。這時候反射是如下進行的：感受器→傳入神經(jīng)→神經(jīng)中樞→傳出神經(jīng)→內分泌腺→激素在血液中轉運→效應器。反射效應在內分泌腺的參與下，往往就變得比較緩慢、廣泛而持久。例如，強烈的痛刺激可以反射性地通過交感神經(jīng)引致腎上腺髓質分泌增多，從而產(chǎn)生廣泛的反應。