A sokféle idegi aktivitás közül van egy egyszerű fajta, amelyben egy inger azonnali cselekvéshez vezet. Ez a reflextevékenység. A reflex szót (a latin reflexus, “visszaverődés” szóból) egy 19. századi angol neurológus, Marshall Hall vezette be a biológiába, aki azért alkotta meg a szót, mert úgy gondolta, hogy az izmok úgy verik vissza az ingereket, mint a fal a nekidobott labdát. A reflex alatt Hall egy izom vagy több izom automatikus válaszát értette egy afferens ideget gerjesztő ingerre. A kifejezést ma már olyan cselekvés leírására használják, amely a központi idegrendszer veleszületett, tudattal nem járó tevékenysége, amelyben egy adott inger egy afferens ideg ingerlésével az izom vagy mirigy sztereotip, azonnali válaszát váltja ki.
A reflex anatómiai útvonalát reflexívnek nevezzük. Ez egy afferens (vagy szenzoros) idegből, általában egy vagy több, a központi idegrendszeren belüli interneuronból és egy efferens (motoros, szekréciós vagy szekréciós-motoros) idegből áll.
A legtöbb reflexnek több szinapszisa van a reflexívben. A nyújtási reflex annyiban kivételes, hogy mivel az ívben nincs interneuron, csak egy szinapszis van az afferens idegrost és a motoros neuron között (lásd alább Mozgás: Az izomösszehúzódás szabályozása). A hajlítóreflex, amely egy végtagot távolít el egy káros inger hatására, legalább két interneuronból és három szinapszisból áll.
Vélhetően a legismertebb reflex a pupilláris fényreflex. Ha az egyik szem közelében fény villan, mindkét szem pupillája összehúzódik. A fény az inger; az impulzusok a látóidegen keresztül jutnak el az agyba; a választ pedig a szemet ellátó vegetatív idegek továbbítják a pupilla izomzatához. A szemet érintő másik reflexet könnyreflexnek nevezzük. Amikor valami irritálja a szem kötőhártyáját vagy szaruhártyáját, a könnyreflex hatására az ötödik koponyaideg (trigeminális ideg) mentén idegimpulzusok jutnak el a középagyba. Ennek a reflexívnek az efferens végtagja autonóm és főként paraszimpatikus. Ezek az idegrostok stimulálják a szemüreg könnymirigyeit, ami a könnyek kiáramlását okozza. A középagy és a medulla oblongata egyéb reflexei a köhögési és tüsszentési reflexek. A köhögési reflexet a légcsőben, a tüsszentési reflexet pedig az orrban lévő ingerület okozza. Mindkettőnél a reflexválaszban számos izom vesz részt; ez magában foglalja a légzés átmeneti megszűnését az irritáló anyag kiűzése érdekében.
Az első reflexek az anyaméhben fejlődnek ki. A fogantatás után hét és fél héttel már megfigyelhető az első reflex; a magzat szája körüli ingerlés hatására az ajkak az inger felé fordulnak. Születéskor a szopó- és nyelési reflexek már készen állnak a használatra. A csecsemő ajkának érintése szopást, a torok hátsó részének érintése pedig nyelést vált ki.
Bár a fenti meghatározásban a sztereotip szó szerepel, ez nem jelenti azt, hogy a reflexválasz változatlan és megváltoztathatatlan. Ha egy inger rendszeresen ismétlődik, a reflexválaszban két változás következik be – az érzékenyítés és a hozzászokás. A szenzitizáció a reakció fokozódása; általában az első 10-20 reakció során következik be. A hozzászokás a válasz csökkenése; ez addig tart, amíg végül a válasz ki nem szűnik. Ha az inger rendszertelenül ismétlődik, a habituáció nem következik be, vagy minimális.
A reflexekben is vannak hosszú távú változások, amelyeket a cicákon végzett kísérleti gerincvelő-átmetszések során lehet megfigyelni. A bőr ismételt ingerlése a sérülés szintje alatt, például ugyanannak a területnek a dörzsölése naponta 20 percig, bizonyos reflexek latenciájának (az ingerület és a válasz megjelenése közötti időintervallum) változását okozza, a válasz csökkenésével és végül kihalásával. Bár ez az eljárás több hetet vesz igénybe, azt mutatja, hogy napi stimulációval az egyik reflexválasz egy másikká változtatható. A szinapszisok ismételt aktiválása növeli hatékonyságukat, tartós változást okozva. Amikor ez az ismételt ingerlés megszűnik, a szinaptikus funkciók visszafejlődnek, és a reflexválaszok visszatérnek eredeti formájukba.
A reflexválaszok gyakran gyorsak; a testtartással, végtagok helyzetével vagy érintéssel kapcsolatos jeleket továbbító neuronok például másodpercenként 80-120 méteres (kb. 180-270 mérföld/óra) sebességgel is képesek jeleket küldeni. Míg azonban sok reflexválaszról azt mondják, hogy gyors és azonnali, egyes reflexeket, az úgynevezett rekrutációs reflexeket aligha idézi elő egyetlen inger. Ehelyett növekvő ingerlést igényelnek a válasz kiváltásához. A húgyhólyag reflexes összehúzódásához például egyre nagyobb mennyiségű vizeletre van szükség az izom megnyújtásához és az izomösszehúzódás eléréséhez.
A reflexeket a központi idegrendszer magasabb szintjeiről érkező impulzusokkal lehet megváltoztatni. Például a köhögési reflex könnyen elnyomható, és még a nyelési reflex (a garat falának mechanikus ingerléséből eredő kezdődő hányás mozdulatai) is elnyomható tréninggel.
Az úgynevezett kondicionált reflexek egyáltalán nem reflexek, hanem a tanult viselkedés bonyolult aktusai. A nyálzás az egyik ilyen kondicionált reflex; csak akkor lép fel, ha az ember tudatában van az étel jelenlétének, vagy ha elképzeli az ételt.