Центральная часть нервной системы образована окологлоточным нервным кольцом, окружающим переднюю часть пищевода. С кольцом связаны нервные ганглиозные клетки. От кольца отходят нервные стволы вперед и назад. Вперед идут чаще 6 коротких нервных веточек. Назад направляются тоже 6 стволов, но два из них, проходящих по срединной спинной и брюшной линиям (в соответственных валиках гиподермы), несравненно более мощные, чем остальные.
Оба главных нервных ствола соединяются между собой многочисленными комиссурами, которые имеют вид тонких полуколец, опоясывающих тело попеременно то с правой, то с левой стороны. Спинной ствол иннервирует мышцы обеих боковых спинных лент, брюшной - обеих боковых брюшных.
В связи с роющим (у свободноживущих форм) или паразитическим образом жизни органы чувств у нематод развиты слабо. Обычно имеются органы осязания в виде папилл (осязательных бугорков) или щетинок, расположенных главным образом вокруг рта, а у самцов также на заднем конце тела. По бокам головного конца лежат органы химического чувства - амфиды. Они имеют форму кармана, спирального впячивания, щели и т. д. и иннервируются пучком специальных волокон.
Нематоды, как правило, раздельнополы и большей частью обладают ясным внешним половым диморфизмом.
В общем, половые органы имеют форму парных трубок, лежащих в полости тела и содержащих половые клетки на разных стадиях развития. У самок половые железы и протоки обычно сохраняют парный характер, у самцов одна из трубок часто редуцируется.
В качестве примера разберем половую систему аскариды .
Половая система самки начинается непарным половым отверстием, лежащим на брюшной стороне тела. Оно ведет в короткий узкий канал - влагалище, который вскоре раздваивается, переходя в две трубки большого калибра, или матки. Они наполнены оплодотворенными и развивающимися яйцами.
Каждая матка постепенно сужается и переходит без резких границ в яйцевод, который содержит яйца, еще не развивающиеся и не одетые скорлупой. Каждый яйцевод, в свою очередь, утончаясь, переходит в тонкий нитевидный яичник - плотную трубку без просвета. Стенки этой трубки состоят из однослойного зачаткового эпителия, клетки которого упираются своими внутренними концами в проходящий по оси яичника студенистый стержень; на конце каждый яичник замкнут слепо.
У самца имеется единственный нитевидный семенник , переходящий без резких границ в канал большого калибра - семяпровод. Семяпровод, делая изгибы, направляется под кишечником кзади и продолжается в короткий, но еще более широкий канал, или семенной пузырь, служащий для накопления в нем живчиков. Кзади он сужается и превращается в тонкую мускулистую трубку, или семяизвергательный канал; последний впадает в заднюю кишку перед самой порошицей. Туда же со спинной стороны открывается особая парная совокупительная сумка, в которой помещаются две (реже одна) кутикулярные иглы, или спикулы. Они высовываются своими концами через порошицу наружу и служат в качестве вс органов при совокуплении.
У акул хорошо заметны жаберные щели по бокам тела, а у дельфинов присутствует отверстие дыхала на темени.