Нервная система. Центральная нервная система сосредоточена в головогруди; здесь расположена уплощенная нервная масса, образованная слившимися ганглиями нервной цепочки. Сегментация этой подглоточной нервной массы обнаруживается в расположении внутренних скоплений ганглиозных клеток, а внешне намечена утолщенными основаниями пяти пар нервов, из которых передняя пара иннервирует педипальпы, а четыре другие— ноги. В заднем направлении отходит нервный ствол, делящийся на два нервных тяжа, которые проходят через сочленовный стебелек и иннервируют органы брюшка. Надглоточный узел (мозг) соединен с головогрудной массой короткими и толстыми коннективами, между которыми проходит горизонтальный участок узкой глотки. От надглоточного узла вперед общим основанием отходят глазные нервы, разветвляющиеся по числу глаз. Под глазными нервами отходит пара нервов хелицер.

Головной мозг состоит из двух отделов: протоцеребрума, иннервирующего глаза, и тритоцеребрума, иннервирующего хелицеры. Брюшная нервная цепочка иннервирует остальные конечности головогруди и брюшко. У паукообразных наблюдается тенденция к слиянию ганглиев брюшной нервной цепочки (олигомеризация). У наиболее расчлененных форм, как у скорпионов, имеются один слитный головогрудной ганглий и семь ганглиев в брюшном отделе. У сольпуг, кроме головогрудного ганглия, имеется лишь один брюшной узел; у пауков сохраняется только головогрудной ганглий, а у клещей и сенокосцев выражено только окологлоточное кольцо.
Органы чувств: от 2 до 12 простых глаз, органы химического чувства и сложно устроенные органы обоняния. Особенно хорошо развиты осязательные волоски, расположенные по всей поверхности тела и сконцентрированные на педипальпах. Глаза не дают четкого изображения, но хорошо реагируют на движущиеся предметы.