Sempatik sinir sistemi, beynin tabanında yer alan küçük bir beyin bölgesi olan hipotalamus tarafından aktive edilir. Hipotalamus, vücudun iç dengesi olan homeostazın korunmasından sorumludur. Hipotalamus bir tehdit veya stres etkeni algıladığında sempatik sinir sistemini harekete geçirir ve bu da vücudun savaş ya da kaç tepkisini tetikler. Bu tepki, bedeni ya tehditle yüzleşmeye ya da ondan kaçmaya hazırlar. Sempatik sinir sistemi, adrenalin ve kortizol gibi hormonları salgılayan adrenal bezleri harekete geçirir. Bu hormonlar kalp atış hızını, kan basıncını ve nefes almayı artırır ve kan akışını kaslara yönlendirir. Ayrıca sindirim ve üreme gibi gerekli olmayan bedensel işlevleri de engellerler.