Układ sympatyczny (współczulny) Kadłuby neuronów przedzwojowych układu współczulnego leżą u ssakóww piersiowo-lędźwiowym odcinku rdzenia kręgowego. Ich wypustki docierają do zwojów przykręgowych, połączonych gałęziami międzykręgowymi w parzysty pień współczulny (u ryb kostnych i kręgowców lądowych). Zwoje współczulne leżą blisko kręgosłupa, dlatego włókna przedzwojowe układu współczulnego są krótkie, a włókna zazwojowe, dochodzące do unerwianych narządów - długie. Zakończenia synaptyczne (synapsa) neuronów układu współczulnego uwalniająadrenalinę i noradrenalinę. Impulsy docierające do narządów z układu współczulnego zazwyczaj wywierają efekt pobudzający, np. przyspieszają czynność serca i ruchy oddechowe oraz zwężają naczynia krwionośne, podnosząc ciśnienie krwi, ale równocześnie obniżają aktywność przewodu pokarmowego i jego gruczołów. Funkcją układu współczulnego jest więc podnoszenie ogólnej aktywności organizmu. Odgrywa on pierwszoplanową rolę w sytuacjach stresowych, w okolicznościach wywołujących napięcie emocjonalne, wymagających pełnej mobilizacji organizmu. Uzyskuje wówczas przewagę nad antagonistycznym układem przywspółczulnym, który zazwyczaj oddziałuje hamująco na unerwiane narządy, pobudza jednak pracę przewodu pokarmowego i jego gruczołów i, przyspieszając procesy trawienia, wywołuje równocześnie obniżanie się temperatury ciała, zwalnianie akcji serca itp. Układ parasympatyczny (przywspółczulny) Aktywność układu przywspółczulnego przeważa podczas snu, odpoczynku i psychicznego odprężenia, a zatem w okolicznościach sprzyjających nasileniu procesów wegetatywnych. Kadłuby neuronów przedzwojowych układu przywspółczulnego leżą w mózgu oraz w odcinku krzyżowym rdzenia kręgowego. Włókna jego części mózgowej wchodzą w skład kilkunerwów czaszkowych: okoruchowego (III), twarzowego (VII), językowo-gardzielowego (IX) i błędnego (X). Gł. nerwem przywspółczulnym jest nerw błędny, którego gałąź brzuszna wysyła gałązki m.in. do przewodu pokarmowego, tchawicy, oskrzeli, płuc, serca, wątroby, trzustki, śledziony, nerek. Zwoje przywspółczulne leżą w znacznym oddaleniu od ośrodkowego układu nerwowego, dlatego włókna przedzwojowe są długie, a zazwojowe krótkie. Mediatorem synaptycznym układu jest acetylocholina. Liczne narządy wewnętrzne mają podwójne unerwienie autonomiczne, współczulne i przywspółczulne (natężenie ich pracy jest wypadkową oddziaływań obu tych części autonomicznego układu nerwowego).
Czynności układu przywspółczulnego: zwężanie źrenicy, wydzielanie dużej ilości rzadkiej śliny, hamowanie czynności serca (zmniejszanie siły skurczu), zwężanie oskrzeli, rozszerzanie naczyń krwionośnych powodujące spadek ciśnienia tętniczego krwi, nasilanie skurczów przewodu pokarmowego, kurczenie pęcherza moczowego, wzrost wydzielania insuliny. Czynności układu współczulnego: wydzielanie małej ilości gęstej śliny, szybsza praca serca, zwiększenie dostawy glukozy do mięśni i mózgu przez rozkład glikogenu w wątrobie, rozszerzenie źrenic, rozkurcz mięśnia rzęskowego oka (zwolnienie akomodacji), stroszenie włosów, wydzielanie potu na dłoniach, reakcja "walcz albo uciekaj", rozkurcz mięśnia wypieracza moczu i jednoczesny skurcz mięśnia zwieracza cewki moczowej (trzymanie moczu), pobudzenie nadnerczy do produkcji adrenaliny (hormonu walki), wzmaga skurcz mięśni gładkich, zwiększa agregację płytek krwi (trombocytów), zahamowanie perystaltyki jelit, podwyższenie ciśnienia tętniczego krwi poprzez zwężenie naczyń krwionośnych mięśni szkieletowych, rozkurcz mięśni gładkich naczyń skórnych (skóra ciepła i czerwona), skurcz mięśni gładkich naczyń mięśni szkieletowych (szybsze zaopatrywani mięśni w tlen), zwiększenie oporu obwodowego w naczyniach tętniczych, wydzielanie łez, rozszerzenie mięśni oskrzeli w płucach, zwiększenie wydzielania reniny.
