损伤干扰了功能系统后，通过对功能系统残存成分的重新组织或再加上新的成分，产生出一个适合于操作的新的功能系统从而达到功能恢复的方法。分为系统内重组和系统间重组。
人和高等脊椎动物之所以具有高度的可塑性不是由于再生，而是由于动态的功能重新组织或适应的结果，并认为中枢神经系统损伤后的功能恢复是通过残留部分的功能重组（伤后脑的残留部分，通过功能上的重组，以新的方式完成已丧失了的功能）的结果。
系统内的功能重组方式通过轴突侧支长芽和突触更新，轴突上离子通道的改变，突触的调制如潜伏通路和（或）突触的启用，病灶周围组织的代偿发生作用。系统间的功能重组通过古旧脑的代偿，对侧半球的同侧支配和对侧转移机制来实现系统间的功能重组。中枢损伤后功能重组可以提高突触效率，承担新功能，提供外周刺激和感觉反馈。