Liksom sina andra ryggradslösa djur saknar räkor det inre skelettsystem som finns i sådana klasser av djur som däggdjur. Detta innebär att räkor inte har någon ryggrad eller ryggrad som omsluter en ryggmärg. Det betyder dock inte att räkor saknar nervsystem.
Räkhjärnan
En kanske överraskande detalj om räkors anatomi är att, liksom det mänskliga nervsystemet, inkluderar räkans nervsystem som en underavdelning ett centralnervsystem system, där mycket av den information som samlas in behandlas. Precis som för människor är det huvudsakliga bearbetningsorganet i räkors centrala nervsystem räkhjärnan. Räkhjärnan är mycket mindre, sammansatt av endast ett fåtal nervcellskluster, eller ganglier. Den finns på baksidan, eller ryggsidan av räkans huvud.
Nervsträngen
Det centrala nervsystemets andra stora komponent är nervsträngen. Hos människor sträcker sig detta nervknippe från hjärnan ner på ryggen och omsluts av ryggraden, och så kallas ryggmärgen. Hos leddjur som räkor delas den oslutna nervsträngen i två långa delar som går ner från hjärnan längs magen eller den ventrala sidan av kroppen. Ganglier och nervfibrer som sträcker sig över dessa två delar ger nervsträngen ett stegvis utseende.
Sinnsorganen
Nerverna som förgrenar sig från nervsträngen hjälper räkan att samla information från sina känselorgan. En räkas sensoriska organ är många: luktreceptorer som hjälper den att upptäcka feromoner, fibrer som kantar dess ben för att låta den bedöma sin miljö genom beröring, till och med ett sensoriskt ryggorgan som på något sätt kompletterar andra organs handlingar. Lättast att observera är räkornas ögon, sammansatta ögon som är belägna i änden av stjälkarna, som gör att räkor kan uppfatta färg och ljus som är osynligt för människor.
Oavsett om information kommer från sinnesorganen eller går till kroppens muskler behöver cellerna i räkans nervsystem kommunicera med andra celler. För att skicka meddelanden är de beroende av hormoner och signalsubstanser. Räkor, liksom människor, har ett kolinergt nervsystem, vilket innebär att nervceller kommunicerar med en kemikalie som kallas acetylkolin. Räkornas kroppsfunktioner använder också hormonet serotonin, vilket förbättrar humöret hos människor. Räkor med förhöjda serotoninnivåer har visat sig simma mot starkt ljus.