Dans un arc réflexe, un stimulus ressenti par la peau, les muscles ou les organes se transmet au système nerveux central (généralement la moelle épinière). Le système nerveux central relaie le signal pour déclencher une action de l'organisme en réponse au stimulus.
L'arc réflexe fait partie du système nerveux périphérique et est responsable des actions effectuées en réponse à certains stimuli, comme retirer une main d'un objet chaud. Ses composants comprennent un récepteur qui reçoit le stimulus initial, comme la peau, les muscles ou les organes, un neurone sensoriel qui transporte le signal vers le système nerveux central (la moelle épinière), un interneurone qui relaie l'information dans le système nerveux central, et un ou plusieurs motoneurones qui transmettent l'information au composant final de l'arc, l'effecteur. L'effecteur peut être un muscle, une glande ou les deux.