执行随意动作的运动神经系统有三大主要组成部分：(1)皮层脊髓(锥体)束，通过延髓的锥体，将大脑皮层与脑干及脊髓的低级运动中枢连接；(2)基底节(尾核，壳核，苍白球与黑质---组成锥外系统)是位于前脑深部具有相互联系的一组核团，它们的输出主要向头端通过丘脑传向大脑皮层；(3)小脑，小脑是协调运动的中枢。

皮层脊髓束的病变引起随意动作的减弱或完全瘫痪(主要在肢体远端部位)，巴宾斯基征以及常见的强直(肌张力增高与腱反射亢进)。肌张力的增高与施加于肌肉的牵引力的速度与强度呈正比，但达到一定限度后阻力会突然消失，造成所谓的折刀现象。脊髓外伤或多发性硬化等疾病所引起的非常麻烦的强直症状，往往在应用巴氯芬30～120mg/d口服，或地西泮6～20mg/d口服后能有所减轻。但这些药物治疗并不能提高随意的肌力。

基底节疾病(锥外系统疾病)并不引起随意动作的无力或腱反射的改变。基底节疾病的特征是不自主动作(动作困难)，或者是动作过多，或者是动作过少，还有肌张力与姿势的改变。

小脑疾病引起随意动作的协调障碍，反映在动作幅度，速度与力度方面的异常。肌力受到的影响很轻微。