Otonom
sinir sistemi başlıca spinal kord, beyin sapı ve hipotalamusta lokalize olan
merkezler tarafından aktive edilir. Ayrıca, serebral korteksin çeşitli
bölümleri, özellikle limbik sistem, alt merkezlere sinyaller göndererek, otonom
sinir sisteminin kontrolünü etkileyebilir.
Otonom
sinir sistemi sıklıkla viseral refleksler yolu ile etki gösterir. Yani, viseral
organlardan gelen bilinç dışı duyusal iletiler otonomik gangliyona, beyin
sapına veya hipotalamusa ulaşır ve daha sonra viseral organın aktivitesini
kontrol eden bilinç dışı uygun refleks yanıtın ortaya çıkmasını sağlar.
Eferent
otonomik sinyaller vücudun değişik organlarına otonom sinir sisteminin iki ana
alt bölümü olan sempatik ve parasempatik sinir sistemi aracılığıyla iletilir.
Ancak bazı yazarlar, gastrointestinal sistemi innerve eden enterik sinir
sistemini otonom sinir sisteminden ayrı bir bölüm olarak sınıflandırmışlardır.
Sempatik
ve parasempatik sistem inerve ettikleri yapılar üzerinde genellikle adrenerjik
veya kolinerjik sonlandırmalarla birbirlerine zıt etkiler gösterirler. Sempatik
sistem vücudu „savaş veya kaç’ için hazırlar. Parasempatik sistem ise vücudun
vejetatif fonksiyonlarını kontrol eder. Ayrıca iskemi gibi viseral duyuları
alan afferent liflerde parasempatik sistemde mevcuttur.