在脊索动物发育过程中的原肠形成（或者原条期）之后，从出现中枢神经系统原基的神经板时期开始，到神经板闭合变成神经管期间的胚胎称为神经胚，亦称髓胚。

神经管（neural tube）为脊椎动物及原索动物的神经胚期，受脊索中胚层的诱导，中部外胚层细胞变形伸长，增厚成神经板（neural plate）。此后，神经板边缘增厚向上隆起成神经褶（neural folds），中央凹陷为神经沟（neural groove），神经褶继续向上隆起在背部中线愈合成为神经管。

人类大脑和脊髓的发育起始于神经管的形成。在神经胚发育的过程中，位于胚胎背侧外胚层的神经板层增厚、折叠，并在中线融合形成神经管。神经管闭合始于不同的水平体轴，根据闭合起始点的位置和闭合的时间可分为初级神经胚发育（primary neurulation）及次级神经胚发育（secondary neurulation），二者发生在胚胎头尾轴上截然不同的区域。

初级神经胚发育由外胚层细胞增殖、内陷，并最终离开外胚层表面而形成中空的神经管。大多数脊椎动物头部和躯干部分神经管采此种方式，它可分为四个过程：①神经板（neural plate）的形成。背中胚层细胞诱导中线外胚层细胞变长，而其侧翼的预定外胚层细胞变扁平，使预定的神经区域凸出于周边外胚层而成为神经板。②神经底板（neural floor plate）的形成。由神经板中线区的细胞组成，而神经褶成为神经管的背部。③神经板的变形和弯曲。神经板中线细胞被脊索锚定，背侧两边各一处也被相邻的外胚层锚定，被锚定的细胞变短、顶端收缩使神经板出现三个沟，然后神经板以这三个沟为支点而弯曲。同时，外胚层向中线移动的推力也促使神经板弯曲。④神经管闭合。当左右神经褶被牵引到背中线并结合到一起时，神经管随机闭合。神经管最终要与其背部上方的外胚层分开，这一过程可能受钙黏蛋白介导。鸟类神经管闭合早晚与A－P轴走向一致；哺乳动物神经管的闭合同时发生在多处。在人类胚胎中，神经管闭合失败会导致胎儿先天缺陷；SHH、Pax3等是闭合所必需的，叶酸可降低神经管缺陷风险。

次级神经胚发育包括髓索（medullary cord）的形成及其随后空洞化形成神经管两部分。鱼类完全以此类方式形成神经管，而鸟类、哺乳动物、两栖动物胚胎仅尾部神经管的形成采用此方式。

在神经胚发育过程中，当神经管的各个部分不能合拢时就会引起各种神经管缺陷疾病。神经管畸形是指在胚胎早期发育过程中，神经管闭合不全而引起的神经系统畸形，主要包括无脑儿、脊柱裂、脑或脑脊髓膨出等。全世界神经管畸形的发病率为1‰～2‰。根据中枢神经系统缺损是否有皮肤覆盖，可将神经管畸形分为两种临床表型：开放型和闭合型。开放型包括无脑畸形（anencephaly）、脑积水无脑畸形（hydranencephaly）、枕骨裂脑露畸形（iniencephaly）、脑裂畸形（schizencephaly）、颅脊柱裂（craniorachischisis）、脊柱裂（spinal bifida）等。而闭合型则主要包括脑膜脊膜膨出（lipomyelomeningocele）、脊膜膨出（lipomeningocele）和脊髓拴系综合征（tethered cord syndrome）等。