Hệ thống thần kinh tự trị điều chỉnh các hoạt động bên trong cơ thể - tuần hoàn máu, hô hấp, tiêu hóa. Nó không tự nguyện vì hoạt động của nó không phụ thuộc vào ý chí của chúng ta và hoạt động phối hợp với hệ thần kinh ngoại vi hoặc tự nguyện. Hệ thống thần kinh tự trị bắt đầu trong hạch, hoặc tập hợp lớn các tế bào thần kinh, nằm ở hai bên cột sống và hoạt động thông qua hai bộ phận: giao cảm và phó giao cảm.
Bộ phận giao cảm của hệ thần kinh tự trị thực hiện nhiệm vụ kích hoạt hoạt động của các cơ quan trong cơ thể và kích thích các phản ứng khác nhau trong các tình huống khẩn cấp hoặc trong trường hợp tiêu thụ năng lượng cao: tăng cường trao đổi chất, tăng lượng máu cung cấp cho não, làm giãn phế quản và đồng tử, tăng tiết mồ hôi và tăng nhịp tim, tăng huyết áp do chèn ép động mạch, kích thích tuyến thượng thận.
Bộ phận phó giao cảm của hệ thống thần kinh tự trị thực hiện chức năng ức chế ngược lại: cơ thể sử dụng hệ thống thần kinh này trong trạng thái nghỉ ngơi và thư giãn, vì nó tiết kiệm năng lượng. Nó tham gia vào quá trình tiêu hóa nên sau khi ăn bạn sẽ cảm thấy buồn ngủ. Hệ thần kinh phó giao cảm làm chậm nhịp tim, co thắt đường thở, hạ huyết áp, tăng tiết dịch từ tuyến mũi, tuyến nước bọt và tuyến lệ, đồng thời tăng nhu động và tiết dịch ruột.