Наивысшего развития нервная система достигает у позвоночных животных, особенно у млекопитающих. Их нервная система подразделяется на центральную, периферическую и вегетативную. Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга. Периферическая нервная система образована разветвлением нервных стволов (нервов), расходящихся от спинного и головного мозга по всему организму. Нервные стволы состоят из чувствительных (центростремительных) и двигательных (центробежных) нервных волокон. Вегетативная нервная система является частью общей нервной системы и регулирует деятельность внутренних органов.

Характерной особенностью строения нервной системы млекопитающих является то, что у них сильно развиты большие полушария головного мозга.

Сопоставив относительную величину тела и массы мозга у различных позвоночных животных, мы увидим следующее: у рыб это соотношение составляет 1:5668, у земноводных — 1: 1321, у птиц — 1:212, а у собаки (представителя млекопитающих) — 1:37. Масса головного мозга собаки колеблется в среднем от 54 до 125 г. В головном мозгу млекопитающих, в том числе и собак, различают следующие основные части (отделы): конечный мозг, промежуточный, средний, задний, состоящий из зрительных бугорков и мозжечка, и продолговатый. Конечный мозг, имеющий вид двух больших полушарий, достигает наивысшего развития только у млекопитающих. У низших позвоночных (рыб, лягушек и т. д.) он развит очень слабо. Степень развития конечного мозга имеет весьма важное значение для поведения животных и их дрессировки.

Главной и основной работой больших полушарий является установление сложных взаимоотношений организма с окружающей средой. При этом особое значение имеет кора головного мозга, расположенная на поверхности больших полушарий.

Для того чтобы в процессе дрессировки сознательно воздействовать на поведение собаки и правильно применять те раздражители, благодаря которым вызываются необходимые реакции, дрессировщик должен знать основные законы нервной деятельности собаки.

Проявление определенных реакций у собаки связано со следующими закономерностями нервной деятельности. Чтобы организм реагировал на определенный раздражитель, он должен его воспринять посредством чувствительных нервных окончаний, или рецепторов. Определенный рецептор воспринимает конкретный раздражитель: тепловой, световой, запаховый, механический, звуковой. Рецепторы, воспринимающие изменения внутри организма, расположены во внутренних органах и мышцах.

При восприятии раздражителей осуществляется трансформация энергии внешнего раздражения в нервные импульсы, которые анализируются в определенной зоне коры полушарий головного мозга, где осуществляется более тонкое уточнение раздражителей.

Рецепторы, нервы, проводящие сигнал в кору головного мозга, и зона коры полушарий головного мозга составляют анализатор, то есть орган, обеспечивающий восприятие и различение раздражителей.

В процессе жизнедеятельности в естественных условиях на организм могут оказывать воздействие одновременно многие раздражители. Благодаря анализированию ответная реакция появляется только на жизненно важные в данный момент раздражители. При этом возникает временно господствующий рефлекс, в то время как другие рефлексы тормозятся.