Omurgasız Hayvanlar içinde süngerler gibi bazı gruplarda sinir sistemine rastlanmaz. Sinir sistemi ilk olarak Cnidaria grubunda görülmektedir. Bunlarda impuls her yöne ileten bir sinir ağı bulunur. Daha karmaşık sinir sistemleri ise Yassısolucanlarda küçük bir beyin ganglionu (sinir hücreleri kümesi) ve bu merkezden çıkan uzunlamasına sinir kordonlarından oluşur. Halkalı solucanlar ve böceklerde ise baş kısmında bir merkezi baş ganglionu ile her segmentte ganglionlar ve bunları bağlayan sinirlerden meydana gelir (ip merdiven sinir sistemi). Omurgasız hayvanlar içinde en karmaşık ve gelişmiş sinir sistemi Kafadanbacaklılarda (örn: Ahtopod) görülür.