Il sistema nervoso autonomo regola le attività interne del corpo: circolazione sanguigna, respirazione, digestione. È involontario perché la sua attività non dipende dalla nostra volontà e agisce in coordinamento con il sistema nervoso periferico o volontario. Il sistema nervoso autonomo inizia nei gangli, o grandi insiemi di neuroni, situati su entrambi i lati della colonna vertebrale e opera attraverso due divisioni: quella simpatica e quella parasimpatica.
Il dipartimento simpatico del sistema nervoso autonomo svolge il compito di attivare l'attività degli organi del corpo e stimolare varie reazioni in situazioni di emergenza o in casi di elevato consumo energetico: aumenta il metabolismo, aumenta l'afflusso di sangue al cervello, dilata i bronchi e le pupille, aumenta la sudorazione e il battito cardiaco, aumenta la pressione sanguigna attraverso la compressione delle arterie, stimola le ghiandole surrenali.
La divisione parasimpatica del sistema nervoso autonomo svolge la funzione opposta, inibitoria: il corpo utilizza questo sistema nervoso in uno stato di riposo e rilassamento, poiché risparmia energia. Partecipa alla digestione, quindi dopo aver mangiato ti senti sonnolento. Il sistema nervoso parasimpatico rallenta il battito cardiaco, restringe le vie aeree, abbassa la pressione sanguigna, aumenta le secrezioni dalle ghiandole nasali, salivari e lacrimali e aumenta i movimenti peristaltici e le secrezioni intestinali.