Posmkāju nervu sistēma sastāv no galvas smadzenēm, kas vairumam posmkāju sastāv no trīs nodalījumiem, nervu ganglijiem un nervu ķēdītes vēderpusē.
 
Mušas iekšējā uzbūve

Posmkāju maņu orgāni ir labi attīstīti, piemērm, zirnekļu sajūtu orgāni ļauj tiem sajust zirnekļu tīkla vibrācijas, kad tajā ieķeras laupījums. Sajūtu orgāni ir izaugumu, padziļinājumu un matiņu veidā. To atrašanās vieta var būt uz mutes orgāniem, ekstremitātēm un antenām. Ožas un taustes funkcijas veic taustekļi, kas atrodas galvas priekšpusē vai uz galvas. Daudzkājiem un vēžveidīgajiem šos taustekļus sauc par antenām. Kukaiņiem ir dažādi taustekļi, piemēram, sariņveida, spalvveida vai ķemmveida. Zirnekļveidīgajiem ir dažādas uzbūves maņu matiņi, kas atrodas uz ķermeņa virsmas un kājām. Lielākajai daļai posmkāju ir acis. Vairums gadījumos tās tikai uztver gaismas intensitāti un virzienu. Kukaiņiem ir raksturīgas saliktas acis.
Saliktas acis – acis, kas sastāv no 15 līdz vairākiem tūkstošiem sīku actiņu.
Saliktas acis ir būtiskas kustību noteikšanā. Katra saliktā acs sastāv no daudzām sīkām actiņām, kas atrodas ļoti tuvu viena otrai. Saliktās acis ir raksturīgas  kukaiņiem  un  vēžveidīgajiem.