Współczulny układ nerwowy pobudza do działania większość narządów. Jego działanie polega na zwiększaniu ogólnej aktywności organizmu. Jest on szczególnie istotny w sytuacjach stresowych, które wymagają pełnej mobilizacji. Mobilizuje on serce, układ oddechowy oraz mięśnie. Układy współczulny i przywspółczulny działają antagonistycznie w stosunku do siebie.
Działanie przywspółczulnego układu nerwowego polega na zwalnianiu aktywności większości narządów. Jest on aktywny podczas snu, odpoczynku oraz w sytuacjach psychicznego odprężenia, dzięki czemu zapewnia odtworzenie rezerw energetycznych organizmu. Układ ten pobudza do działania wyłącznie układ pokarmowy.
Autonomiczny układ nerwowy składa się z układu współczulnego oraz układu przywspółczulnego.