Ống thần kinh được đóng kín lại khi 2 nếp thần kinh di chuyển từ bên ngoài vào giữa đường lưng, dính chặt vào nhau và hợp nhất.
Sự đóng kín của ống thần kinh không xảy ra đồng thời trên toàn bộ ngoại bì. Điều này có thể thấy rõ nhất ở những động vật có xương sống như chim và thú vì trục cơ thể của chúng được kéo dài ra trước khi thành lập phôi thần kinh. Ở vùng đầu sự thành lập phôi thần kinh đã gần hoàn tất trong khi vùng đuôi vẫn còn đang ở giai đoạn phôi vị hóa. Sự phân vùng của ống thần kinh cũng là kết quả của sự thay đổi hình dạng ống. Trong vùng đầu, thành ống rộng và dày. Tại đây có một loạt sự co và phình đã tạo thành các não thất. Ngược lại, ở vùng đuôi ống thần kinh vẫn được duy trì là một ống đơn giản. Hai vùng tận cùng của ống thần kinh thông ra ngoài được gọi là miệng thần kinh trước và sau. Ở thú, sự khép kín của phôi thần kinh khởi đầu từ nhiều vị trí khác nhau dọc theo trực trức sau. Ở người, sự khép kín của ống thần kinh là do sự tác động qua lại giữa các yếu tố di truyền và môi trường. Các gen Pax3, sonic hedgehog, openbrain cũng như các yếu tố dinh dưỡng cholesterol, acid folic có vai trò rất quan trọng trong sự hình thành ống thần kinh.
Ống thần kinh được thành lập có hình trụ, tách biệt khỏi lớp ngoại bì. Lúc đầu trong các tế bào sẽ thành lập ống thần kinh, phân tử E-cadherin được tổng hợo rất nhiều nhưng khi ống thần kinh được thành lập, sự tổng hợp phân tử này sẽ
ngừng lại. Thay vào đó là sự tổng hợp N-cadherin và N-CAM, làm cho ống thần kinh và lớp ngoại bì bế mặt không còn dính với nhau.
1.2. Sự hình thành phôi thần kinh thứ cấp.
Sự hình thành phôi thần kinh thứ cấp do sự tạo thành bó tủy và sau đó là sự rỗng bên trong bó này tạo thành ống thần kinh.
Ở ếch và gà, sự thành lập phôi thần kinh thứ cấp thường thấy trong ống thần kinh của các đốt sống thắt lưng và đuôi. Cả hai trường hợp đều được xem là sự tiềp nối của quá trình tạo phôi vị. Ở ếch, thay vì cuộn vào bên trong phôi, cáctế bào của môi lưng tăng trưởng về phía bụng. Vùng đang tăng trưởng ở đỉnh môi được gọi là khớp thần kinh dây sống có chứa các tiền tố cho phần sau cùng của tấm thần kinh và phần sau của dây sống. Sự tăng trưởng của vùng này sẽ làm biến đổi phôi vị từ hình cầu có đường kính khoảng 1,2 mm thành dạng nòng nọc dài khoảng 9 mm. Các tế bào lót trong miệng phôi tạo thành ống thần kinh ruột. Phần ở đầu gần hợp nhất với hậu môn trong khi phần ở đầu xa trở thành xoang của ống thần kinh.