神经系统和感官水蛭的神经系统与蚯蚓相似,属链状神经系统。由咽上神经节(脑神经节)、围咽神经、咽下神经节和腹神经节构成。它们分枝成外围神经与身体表面或内部的感觉器官或感受器相接触。
在蛭类头端背部有数对眼点分布,这是仅有的感觉器官,这种眼比高等动物眼的结构简单得多,仅由一些特化的表皮细胞、感光细胞、视细胞、色素细胞和视神经组成,视觉能力较弱,主要是感受光线方向和强度。
在水蛭的体表中分布有许多感觉性细胞群,称感受器,它们由表皮细胞特化而成,其下端与感觉神经末梢相接触。感受器在头端和每一体节的中环处分布较多。按照功能不同,感受器可分为物理感受器(触觉感受器)和化学感受器两类。前者主要感受水温,压力和水流方向变化,有些具有触觉作用或感觉作用,后者主要感觉水中化学物质的变化和对食物起反应。