Sistem saraf otonom mengontrol fungsi-fungsi tubuh yang tidak disadari—detak jantung, pencernaan, pernapasan, berkeringat, dan pengaturan organ internal. Sistem ini sebagian besar beroperasi di luar kesadaran, namun sangat penting untuk kelangsungan hidup.

Sistem saraf pusat memiliki dua divisi utama yang seringkali bekerja berlawanan. Divisi simpatik mempersiapkan tubuh untuk beraksi: mempercepat detak jantung, melebarkan pupil mata, mengarahkan darah ke otot, dan melepaskan adrenalin. Divisi parasimpatik mendorong istirahat dan pemulihan: memperlambat detak jantung, merangsang pencernaan, dan menghemat energi. Divisi ketiga, sistem saraf enterik, mengatur saluran pencernaan dengan kemandirian yang cukup besar.

Kedua divisi tersebut aktif setiap saat; keseimbangan di antara keduanya bergeser sesuai dengan keadaan. Dominasi simpatik kronis dikaitkan dengan penyakit yang berhubungan dengan stres. Biofeedback dan praktik meditasi tertentu dapat meningkatkan pengaruh sukarela atas fungsi yang sebelumnya dianggap sepenuhnya otomatis, menunjukkan bahwa batas antara sukarela dan otonom bukanlah absolut.

Setiap kali jantung berdetak lebih cepat karena suara tiba-tiba atau kembali tenang setelah makan, sistem saraf otonom sedang menyesuaikan lingkungan internal untuk menghadapi momen tersebut.