В центральной нервной системе имеет место не только процесс возбуждения, но и процесс торможения. Внешне торможение проявляется ослаблением или прекращением рефлекторной деятельности. В зависимости от состояния центральной нервной системы и характера раздражения нервные импульсы, поступающие в головной и спинной мозг, в одних случаях вызывают рефлексы, в других задерживают их. Явление центрального торможения впервые установил И. М. Сеченов (1862). Он раздражал у лягушки зрительные бугры головного мозга кристаллами поваренной соли, в ответ на это происходила задержка (торможение) рефлексов спинного мозга.
Возбуждение и торможение связаны между собой и представляют единый процесс нервной деятельности. Это единство выражается, например, в координации таких сложных актов, как ходьба, бег и т. д. При этих движениях происходит чередование возбуждения и торможения в нервных центрах, регулирующих работу мышц-сгибателей и мышц-разгибателей. Возбуждение центра мышц-сгибателей (сокращение сгибателей) после осуществления сгибания сменяется торможением (сгибатели расслабляются). Одновременно торможение центра мышц-разгибателей (расслабление разгибателей) сменяется его возбуждением (разгибателй сокращаются). Затем наступает возбуждение центра мышц-сгибателей и торможение центра мышц-разгибателей и т. д.