完整的反射弧由感受器（receptor）-传入神经（afferent fiber）-反射中枢（reflex center）-传出神经（efferent nerve）和效应器（effector）组成。当分布于皮肤、黏膜、运动器官、内脏器官等的感受器受到内外环境的刺激而兴奋时，兴奋则以神经冲动的形式沿着传入神经传至反射中枢，反射中枢对传入的神经冲动进行综合分析，发出信号经传出神经传至效应器（如肌肉、腺体），引起肌肉收缩、腺体分泌等效应。反射弧最早由英国生理学家M.霍尔（Marshall Hall，1790～1857）提出，他在动物模型的反射活动研究过程中发现了传入神经和传出神经与脊髓之间的关系：脊髓中存在特殊的神经中枢，起到联系传入、传出神经的作用，建立了从外周刺激到产生肌肉收缩效应的兴奋传导路径。他对反射弧的研究和观点为反射活动奠定了解剖学基础。

反射活动均具有其对应的反射弧结构，在不同的反射活动中，反射弧各具特点。非条件反射中，反射弧是先天形成且相对固定，数目有限，一般不受个体生存环境的影响，如眨眼反射、排尿反射。条件反射的反射弧是个体经学习和训练建立的，具有形式多样、数目不受限的特点，与个体生存的环境密切相关，如谈虎色变、望梅止渴。反射活动具有简繁之别，对应的反射弧结构也存在差异，如膝跳反射，仅由传入神经元和传出神经元组成，形成树-轴或轴-树的单一突触连接；机体的大多数反射为多突触反射，即在传入、传出神经之间需经过两个以上的突触传递的反射活动，如屈肌反射。实验条件下，直接对传入神经和反射中枢进行刺激，便能引起反射活动，如脊蛙分析反射弧的实验。自然条件下，反射活动的完成需要完整的反射弧，反射活动一般由感受器受刺激引起，反射弧结构中的任何环节受损，反射活动则发生紊乱或无法完成。