Có 2 phương thức chính trong sự thành lập ống thần kinh. Trong sự hình thành phôi thần kinh sơ cấp, các tế bào bao quanh ống thần kinh sẽ điểu khiển các tế bào của tấm thần kinh tăng sinh, cuộn lại thành một ống rông. Trong sự hình thành phôi thần kinh thứ cấp, ống thần kinh được thành lập từ một tế bào đặc, sau đó hình thành một ống rỗng bên trong. Hai phương thức thành lập phôi thần kinh khác nhau tùy theo lớp động vật. Ở chim, phần trước của ống thần kinh được thành lập theo phương thức sơ cấp, trong khi phần sau đến cặp thể tiết thứ 27 được hình thành theo phương thức thứ cấp.
1.1. Sự hình thành phôi thần kinh sơ cấp.
Trong quá trình thành lập phôi thần kinh sơ cấp ở gà và ếch, ngoại bào nguyên thủy được chia thành ba nhóm tế bào: (1) các tế bào nằm bên trong ống thần kinh sẽ tạo thành não bộ và tủy sống, (2) các tế bào nằm ở bên ngoài biểu bì của da và (3) các tế bào của mào thần kinh, được tạo thành trong vùng giữa ống thần kinh và biểu bì, sau đó di cư đến những nơi khác. Chúng tạo ra các tế bào thần kinh ngoại biên, thần kinh đệm, các tế bào sắc tố của da và nhiều loại tế bào khác.
Quá trình thành lập phôi thần kinh sơ cấp ở Lưỡng cư, chim và thú đều tương tự nhau. Khi tấm thần kinh vừa mới được tạo thành, hai mép của chúng dày lên và di chuyển về phía trên tạo thành các nếp thần kinh, trong khi ở trung tâm của tấm thần kinh xuất hiện một rãnh thần kinh hình chữ U, phân chia hai phía trái- phải tương lai của phôi. Hai nếp thần kinh ở 2 bên di chuyển từ phía ngoài vào trong, cuối cùng hợp nhất tạo thành ống thần kinh nằm bên dưới lớp ngoại bì. Các tế bào của ống thần kinh ở vùng ngoài cùng phía lưng trở thành các tế bào của mào thần kinh.
Sự hình thành phôi thần kinh ở những vùng khác nhau trên cơ thể xảy ra theo nhiều cách khác nhau. Mỗi vùng đầu, thân, và đuôi hình thành ống thần kinh theo phương thức phản ánh mối quan hệ cảm ứng giữa nội bì hầu, tấm trước dây sống, và dây sống với lớp ngoại bì nằm phía trên chúng. Vùng đầu và vùng thân đều hình thành phôi thần kinh theo phương thức sơ cấp và quá trình này có thể chia thành 4 giai đoạn: (1) thành lập tấm thần kinh, (2) tạo hình của tấm
thần kinh, (3) sự uốn cong của tấm thần kinh tạo thành rãnh thần kinh, (4) sự đóng kín của rãnh thần kinh để tạo thành ống thần kinh.