O sistema nervoso autónomo controla as funções involuntárias do organismo — ritmo cardíaco, digestão, respiração, transpiração e regulação dos órgãos internos. Opera em grande parte fora da consciência, mas é essencial para a sobrevivência.

Possui duas divisões principais que atuam frequentemente em oposição. A divisão simpática prepara o corpo para a ação: acelera o coração, dilata as pupilas, redireciona o sangue para os músculos e liberta adrenalina. A divisão parassimpática promove o repouso e a recuperação: diminui a frequência cardíaca, estimula a digestão e conserva a energia. Uma terceira divisão, o sistema nervoso entérico, controla o trato gastrointestinal com considerável independência.

Ambas as divisões estão sempre ativas; o equilíbrio entre elas varia consoante as circunstâncias. A dominância simpática crónica está ligada a doenças relacionadas com o stress. O biofeedback e certas práticas de meditação podem aumentar a influência voluntária sobre funções anteriormente consideradas totalmente automáticas, demonstrando que a fronteira entre o voluntário e o autónomo não é absoluta.

Sempre que o coração acelera com um ruído repentino ou se acalma após uma refeição, o sistema nervoso autónomo está a ajustar o ambiente interno para se adequar ao momento.