מערכת העצבים של הכלב מורכבת כשל האדם ויונקים אחרים, מסיבי עצב השולחים זרמים חשמליים, המתורגמים כהודעות בתאים ובאיברי הגוף. 

מערכת העצבים של היונקים מתחלקת לקבוצות שונות. מערכת העצבים המרכזית כוללת את המוח, גזע המוח וחוט השדרה. מערכת העצבים ההיקפית כוללת את העצבים המוטוריים העוברים דרך הראש, הצוואר והעמוד השדרה. מערכת זו אחראית על פעולת השרירים: על היציבה, התנועה והרפלקסים. בכלבים לדוגמה, זוהי המערכת האחראית על כשכוש הזנב. 

מערכת העצבים האוטומטית אחראית על תנועה בלתי רצונית של איברים כגון: הלב, כלי הדם, שלפוחית השתן והמעיים. זוהי מערכת אוטומטית ולכלב אין שליטה עליה, בדיוק כמו לאדם.

בגור בריא, התפתחות מערכת העצבים מתחילה כבר מיומו הראשון, וממשיכה להתבגר עם התקדמות השבועות. גורים לא עושים כלום חוץ מלאכול ולישון במהלך השבוע הראשון לחייהם. בשבוע השני, חלק גדול מהזמן עדיין מוקדש לשינה ואכילה, אך גורים מתקדמים כבר יתחילו להראות סימני עירנות ויעמדו זמן רב יותר על רגליהם. בשלב זה הגורים עדיין לא הולכים, מכיוון שהתפתחות השרירים עוד לא מתאימה לכך.  בשבועות הבאים, הגורים יהיו מסוגלים כבר ללכת ולרוץ. 

גורים נולדים עם עיניים עצומות, שנפתחות ביום ה-14 לחייהם. בגיל שלושה או ארבעה שבועות גורים רואים, ובגיל 10 שבועות, הראייה מפותחת לגמרי. חוש השמיעה של הגור מתחיל לתפקד במלואו בגיל שבועיים. תעלות השמע נשארות סגורות עד גיל זה. חשוב להקפיד שהגורים לא יאלצו להיחשף לרעשים חזקים העלולים להפחיד אותם מאוד. 

את החשיפה לרעשים וריחות לא מוכרים מתחילים כשהגור מוכן, בגיל שלושה שבועות ובהדרגה.

התפתחות מערכת העצבים היא תהליך ארוך. חשוב להתאים את החשיפה, האילוף והחינוך לכלב לפי גילו, התפתחותו ואופיו, ולא להעמיס על מערכת העצבים של הכלב כשאינה מפותחת מספיק להתמודד עם גירויים חיצוניים.