Υπεύθυνος για τη διαχείριση ακούσιων αδένων, ακούσιων αντανακλαστικών και ακούσιων μυών στο σώμα, το αυτόνομο νευρικό σύστημα (ANS) είναι μια ομπρέλα που αποτελείται από τρία ξεχωριστά νευρικά συστήματα: το παρασυμπαθητικό σύστημα, το συμπαθητικό σύστημα και το εντερικό σύστημα. Και τα τρία αυτά νευρικά συστήματα βασίζονται σε ειδικούς αυτόνομους νευρώνες που ρυθμίζουν τις βασικές λειτουργίες μεταφέροντας σήματα από τον εγκέφαλο στους μυς και τους αδένες που πρέπει να λειτουργήσουν χωρίς συνειδητή προσπάθεια. Τα νευρικά κύτταρα ANS, που ονομάζονται επίσης κινητικοί νευρώνες, ελέγχουν κυρίως τις αδενικές εκκρίσεις, τα όργανα του πεπτικού συστήματος, τους μυς της καρδιάς και διάφορους λείους μύες. Οι κινητικοί νευρώνες συχνά παίρνουν το στίγμα τους από κινδύνους ή αλλαγές στο περιβάλλον, προκαλώντας τον εγκέφαλο να απελευθερώσει σήματα απόκρισης.
Ρυθμιζόμενη από νεύρα στον νωτιαίο μυελό και την περιοχή του μυελού του εγκεφάλου, η παρασυμπαθητική διαίρεση του νευρικού συστήματος ενορχηστρώνει την αποδιέγερση του σώματος. Λειτουργεί με τα όργανα του πεπτικού συστήματος όπως το πάγκρεας, το συκώτι και το στομάχι καθώς και αισθητήρια όργανα όπως η μύτη και τα μάτια για να επιβραδύνουν τον καρδιακό παλμό, να συστέλλουν τις κόρες και να δημιουργούν μια χαλαρή και υποτονική διάθεση, έτσι ώστε το γαστρεντερικό σύστημα να διασπάται και να απορροφά τροφή. Οι επιδράσεις του παρασυμπαθητικού νευρικού συστήματος, οι οποίες περιλαμβάνουν επίσης τη χαλάρωση των μυών του σφιγκτήρα, μπορούν να διαρκέσουν έως ότου τα τρόφιμα και τα υγρά περάσουν από τα έντερα και την ουροδόχο κύστη για αποβολή αποβλήτων. Αυτό το μέρος του αυτόνομου νευρικού συστήματος αναφέρεται συχνά ως σύστημα «ανάπαυσης και πέψης».
Σχεδιασμένες για να διεγείρουν το σώμα σε στιγμές ενθουσιασμού, επιθετικότητας ή φόβου, οι λειτουργίες της συμπαθητικής διαίρεσης του νευρικού συστήματος είναι η αντίθεση του παρασυμπαθητικού συστήματος. Το συμπαθητικό νευρικό σύστημα, που ελέγχεται από νευρώνες στο οσφυϊκό τμήμα και το θωρακικό τμήμα του νωτιαίου μυελού, προκαλεί γρήγορο καρδιακό ρυθμό, μειωμένη πέψη και αυξημένη αρτηριακή πίεση. Κοινώς αποκαλούμενο “πτήση ή μάχη” μέρος του αυτόνομου νευρικού συστήματος, αυτό το σύστημα βασίζεται στην απελευθέρωση χημικών ουσιών όπως η νορεπινεφρίνη και η ακετυλοχολίνη για να στείλει το σώμα σε αυξημένη και υπερκινητική κατάσταση.
Το εντερικό τμήμα του αυτόνομου νευρικού συστήματος ονομάζεται συχνά εγγενές νευρικό σύστημα και απευθύνεται αποκλειστικά στο πεπτικό σύστημα όπου βρίσκεται εξ ολοκλήρου. Εξυπηρετείται από νευρώνες στις μεμβράνες του οισοφάγου, του εντέρου, του παγκρέατος και άλλων γαστρεντερικών οργάνων, το εντερικό νευρικό σύστημα παρέχει βοήθεια στις πεπτικές λειτουργίες που διαχειρίζεται το παρασυμπαθητικό τμήμα του νευρικού συστήματος, ενώ παράλληλα παρέχει πεπτική άμυνα για το σώμα. Οι αμυντικές πεπτικές λειτουργίες του εντερικού συστήματος περιλαμβάνουν την ενεργοποίηση εμέτου ή διάρροιας όταν επιβλαβή βακτήρια ή ιοί έχουν εισέλθει στην πεπτική οδό και πρέπει να αποβληθούν. Το εντερικό τμήμα του αυτόνομου νευρικού συστήματος ελέγχει επίσης την ποσότητα του αίματος που ρέει στην πεπτική περιοχή και τον τρόπο με τον οποίο οι κοιλιακοί μύες συστέλλονται για να μεταφέρουν το φαγητό μέσω της πεπτικής οδού.