Układ ten zbudowany jest z cewki nerwowej – rurki z centralnym cienkim kanalikiem położonej nad struną grzbietową. Od cewki nerwowej segmentalnie odchodzą nerwy, złożone z korzeni grzbietowych (unerwiających ścianę ciała i narządy wewnętrzne) i brzusznych (unerwiających miomery). Podobny układ nerwów rdzeniowych występuje u kręgowców. Lancetnik nie ma mózgu, a tylko niewielkie pęcherzykowate rozszerzenie cewki na przednim końcu ciała. Dzięki skupiskom komórek światłoczułych w ścianach tego pęcherzyka lancetnik reaguje na światło, chociaż nie ma oczu.
