स्वायत्त तंत्रिका तंत्र शरीर की अनैच्छिक क्रियाओं को नियंत्रित करता है—हृदय गति, पाचन, श्वास, पसीना आना और आंतरिक अंगों का नियमन। यह काफी हद तक सचेत जागरूकता से बाहर काम करता है, फिर भी जीवन के लिए आवश्यक है।

इसके दो मुख्य भाग हैं जो अक्सर एक-दूसरे के विपरीत कार्य करते हैं। सिंपैथेटिक भाग शरीर को क्रियाशील बनाता है: यह हृदय गति को बढ़ाता है, पुतलियों को फैलाता है, रक्त को मांसपेशियों की ओर निर्देशित करता है और एड्रेनालाईन स्रावित करता है। पैरासिंपैथेटिक भाग विश्राम और पुनर्प्राप्ति को बढ़ावा देता है: यह हृदय गति को धीमा करता है, पाचन को उत्तेजित करता है और ऊर्जा का संरक्षण करता है। तीसरा भाग, आंत्र तंत्रिका तंत्र, काफी हद तक स्वतंत्र रूप से पाचन तंत्र का प्रबंधन करता है।

ये दोनों भाग हर समय सक्रिय रहते हैं; इनके बीच संतुलन परिस्थितियों के अनुसार बदलता रहता है। दीर्घकालिक सहानुभूति तंत्रिका तंत्र की सक्रियता तनाव संबंधी बीमारियों से जुड़ी होती है। बायोफीडबैक और कुछ ध्यान अभ्यास उन कार्यों पर स्वैच्छिक प्रभाव बढ़ा सकते हैं जिन्हें पहले पूरी तरह स्वचालित माना जाता था, जिससे यह सिद्ध होता है कि स्वैच्छिक और स्वायत्त तंत्रिका तंत्र के बीच की सीमा पूर्ण नहीं है।

जब भी अचानक किसी शोर से दिल की धड़कन तेज हो जाती है या भोजन के बाद सामान्य हो जाती है, तो स्वायत्त तंत्रिका तंत्र आंतरिक वातावरण को उस क्षण के अनुरूप समायोजित कर रहा होता है।