Вегетативная нервная система регулирует работу сердца, желез и гладкой мускулатуры без активного участия нашего сознания. В течение многих лет считалось, что функции вегетативной системы недоступны для нормального самоконтроля. Создание в последнее время так называемых методик "биологически обратной связи" и изучение практик восточной медитации позволяют предполагать, что многие функции вегетативной системы можно поставить под контроль воли. Однако эта новая перспектива не изменяет того основного факта, что обычно мы не можем сознательно контролировать внутреннее состояние организма.

Основная функция симпатической системы — это мобилизация всего организма при чрезвычайных обстоятельствах. Такая мобилизация связана с рядом сложных реакций, начиная от усиленного расщепления гликогена в печени (выделение глюкозы — добавочного источника энергии) и кончая изменениями в циркуляции крови. Весь комплекс изменений при этом часто называют "реакцией борьбы или бегства".

Действие симпатической системы обычно проявляется диффузно (т.е. охватывает все тело) и поддерживается относительно долго. С другой стороны, действие парасимпатической системы, способствующее сохранению и поддержанию ресурсов организма, локально и относительно кратковременно. Эффекты этих двух систем противоположны друг другу. В то время как симпатическая нервная система ускоряет сокращения сердца, парасимпатическая их замедляет; она усиливает также приток крови к желудочно-кишечному тракту и стимулирует превращение глюкозы в гликоген печени.

Таким образом, симпатическая система мобилизует организм для действия (катаболизм), а парасимпатическая восстанавливает запасы энергии в организме (анаболизм). Симпатическая система имеет тенденцию действовать быстро и как единое целое, тогда как парасимпатическая активация более кратковременна и носит более локальный характер.

Последнее различие в функционировании обеих систем связано с особенностями их структурной организации. В отличие от соматической нервной системы, которая имеет "однонейронный путь", вегетативная нервная система имеет путь "двухнейронный", т.е. между последним нейроном, расположенным в ЦНС, и иннервируемым органом имеется еще одна, дополнительная нервная клетка. Место соединения между этими двумя нейронами находится в ганглии (нервный узел).