Un arco riflesso è un circuito neurale che crea un collegamento più o meno automatico tra uno stimolo sensoriale in entrata e uno motorio in uscita. I circuiti riflessi hanno diversa complessitàː i più semplici sono composti da una catena a due elementi, e sono detti riflessi monosinaptici perché esiste solo una sinapsi tra i due neuroni che prendono parte all'arco. L'unico esempio di un riflesso monosinaptico nell'uomo è il riflesso rotuleo. L'arco riflesso con tre elementi invece, inizia con i neuroni sensoriali, che attivano gli interneuroni nel midollo spinale, che a loro volta attivano i motoneuroni. Alcune risposte riflesse, come il ritirare la mano dopo aver toccato una superficie calda, sono protettive, ma altre, come il riflesso rotuleo, attivato toccando il tendine della rotula, contribuiscono alle normali funzioni dell'organismo.