Centralny i obwodowy układ nerwowy jest powiązany z każdą funkcją organizmu, w tym z biciem serca. Główny związek między pniem nerwowym a sercem leży w autonomicznym układzie nerwowym. Autonomiczny układ nerwowy nieustannie nakazuje sercu pompować krew za pomocą sygnałów chemicznych i elektrycznych z mózgu. Podobnie jak w przypadku pozostałych funkcji autonomicznego układu nerwowego, proces ten jest automatyczny i nieświadomy.
Ważną częścią zrozumienia związku między układem nerwowym a sercem jest zrozumienie, czym jest układ nerwowy. Układ nerwowy składa się z ośrodkowego układu nerwowego, czyli mózgu i rdzenia kręgowego, oraz obwodowego układu nerwowego, który łączy resztę ciała z ośrodkowym układem nerwowym. Obwodowy układ nerwowy można również podzielić na dwie podkategorie, którymi są somatyczny układ nerwowy i autonomiczny układ nerwowy. Somatyczny układ nerwowy kontroluje ruchy mięśniowo-szkieletowe i dostarcza informacje sensoryczne do ośrodkowego układu nerwowego, ale główny związek między układem nerwowym a sercem leży w autonomicznym układzie nerwowym.
Autonomiczny układ nerwowy jest jednym z najstarszych układów organizmu pod względem ewolucyjnym. Jak sama nazwa wskazuje, odpowiada za wszystkie automatyczne funkcje organizmu, takie jak bicie serca. Jest to w przeciwieństwie do większości pozostałych funkcji układu nerwowego, w których osoba musi świadomie myśleć o poleceniu ciała, takim jak chodzenie lub podnoszenie ręki, zanim sygnały zostaną wysłane do mięśni. Autonomiczny układ nerwowy i serce współpracują ze sobą nieświadomie, aby utrzymać przepływ krwi przez organizm, skutecznie utrzymując jego właściciela przy życiu.
Innym ważnym aspektem zrozumienia związku między układem nerwowym a sercem jest zrozumienie, jak działa serce. Serce jest chronione w klatce piersiowej i dzieli lewą stronę klatki piersiowej z lewym płucem. Jest to złożony i żywotny system składający się z czterech komór. Zużyta krew jest pobierana z tkanek w całym ciele i pompowana do prawej strony serca, gdzie jest pompowana przez płuca i dostarczana ze świeżym tlenem, a następnie pompowana z powrotem do lewej strony serca iz powrotem do organizmu. Jedynym sposobem, w jaki serce może kontynuować tę ważną funkcję, są sygnały elektryczne i chemiczne, które otrzymuje z mózgu za pośrednictwem autonomicznego układu nerwowego.