Durante l'arco riflesso, i neuroni sensoriali trasportano segnali dai recettori agli interneuroni nel midollo spinale, che inviano segnali per attivare i muscoli tramite i motoneuroni senza prima segnalare il cervello. Questa sequenza fornisce risposte molto più veloci a certi stimoli ed è totalmente involontario.
Mentre alcune risposte, come strappare una mano da una stufa calda, sono relativamente semplici, strappare un piede da un'unghia potrebbe provocare una caduta. L'arco riflesso è in grado di provocare risposte più complesse, come la flessione dei muscoli nell'altra gamba, per mitigare le conseguenze dell'azione riflessa principale. Anche gli interneuroni nel midollo spinale trasmettono al cervello le informazioni ricevute per le risposte volontarie.
