Sempatik sinir sistemi, vücudu "savaş ya da kaç" tepkilerine hazırlamaktan sorumludur. Genel olarak kalp atış hızını, kan basıncını ve solunumu artırırken sindirim sistemindeki aktiviteyi azaltır. Sempatik sinir sistemi, kan damarlarının duvarlarındaki düz kasları kontrol ederek bunların daralmasına ve kan basıncının artmasına neden olur. Aynı zamanda hava yollarındaki düz kasları da kontrol ederek bunların genişlemesine ve hava akışının artmasına neden olur.
Parasempatik sinir sistemi "dinlenme ve sindirim" işlevlerinden sorumludur. Genel olarak kalp atış hızını, kan basıncını ve solunumu azaltırken sindirim sistemindeki aktiviteyi artırır. Parasempatik sinir sistemi, mide ve bağırsak duvarlarındaki düz kasları kontrol ederek onların gevşemesine ve daha verimli sindirime olanak sağlar. Aynı zamanda idrar kesesindeki düz kasları da kontrol ederek kasılmasını ve idrarın dışarı atılmasını sağlar.
Otonom sinir sistemi beyin ve omurilik tarafından düzenlenir. Beyin, sinyalleri düz kas ve kalp kasına ileten sinir hücresi kümeleri olan otonom gangliyonlara sinyaller gönderir.