Otonom sinir sistemi, vücudun istemsiz fonksiyonlarını kontrol eder; kalp atışı, sindirim, solunum, terleme ve iç organların düzenlenmesi gibi. Büyük ölçüde bilinçli farkındalığın dışında çalışır, ancak hayatta kalmak için hayati öneme sahiptir.

Genellikle birbirine zıt çalışan iki ana bölümü vardır. Sempatik bölüm vücudu harekete hazırlar: kalbi hızlandırır, göz bebeklerini genişletir, kanı kaslara yönlendirir ve adrenalin salgılar. Parasempatik bölüm ise dinlenme ve iyileşmeyi destekler: kalbi yavaşlatır, sindirimi uyarır ve enerjiyi korur. Üçüncü bir bölüm olan enterik sinir sistemi ise sindirim sistemini önemli ölçüde bağımsız olarak yönetir.

Her iki bölüm de her zaman aktiftir; aralarındaki denge koşullara göre değişir. Kronik sempatik baskınlık, stresle ilişkili hastalıklarla bağlantılıdır. Biyofeedback ve bazı meditasyon uygulamaları, bir zamanlar tamamen otomatik olduğu düşünülen işlevler üzerindeki gönüllü etkiyi artırabilir ve bu da gönüllü ve otonom sinir sistemi arasındaki sınırın mutlak olmadığını gösterir.

Ani bir sese karşı kalbin hızlanması veya yemekten sonra yavaşlaması her seferinde, otonom sinir sistemi iç ortamı o anki duruma göre ayarlıyor.