Средняя величина диаметра поперечного сечения спинного мозга равняется 1 см; в двух местах этот диаметр увеличивается, что соответствует так называемым утолщениям спинного мозга. В состав шейного утолщения (intumescentia cervicalis) входят V, VI, VII, VIII шейные и I — II грудные сегменты; в состав поясничного (intumescentia lumbalis) — все поясничные и I — II верхние крестцовые сегменты. Три нижние крестцовые (III — V) и копчиковый сегменты составляют так называемый conus medullaris — конически суживающийся нижний конец спинного мозга.
Из спинного мозга выходит, соответственно числу сегментов, 31 пара передних двигательных корешков и входит в него 31 пара задних чувствительных корешков. Передние и задние корешки внутри позвоночного канала сближаются и собираются в общий пучок после межпозвоночного ганглия (ganglion spinale intervertebrale), расположенного в межпозвоночном отверстии. Общий пучок двигательных и чувствительных волокон из обоих корешков, выходящий из межпозвоночного отверстия, называется корешковым нервом
В процессе роста спинной мозг отстает в длине от позвоночника и у взрослого человека оказывается много короче последнего. Нижний отдел спинного мозга оказывается расположенным на границе I и II поясничных позвонков. Соответственно этому, корешки, направляющиеся к своим межпозвоночным отверстиям, лишь в верхних отделах (шейных) расположены горизонтально. Уже начиная с грудного отдела, они идут косо книзу, а ниже conus medullaris корешки поясничных и крестцовых сегментов располагаются внутри позвоночного канала почти отвесно, составляя так называемый конский хвост (cauda equina)