Vücudun dengesini korumak amacıyla, bizim istemimiz dışında çalışır. Otonom sinir sistemi ikiye ayrılır: sempatik sinir sistemi, parasempatik sinir sistemi.

· Düz kasların, kalp kasının ve salgı bezlerinin çalışmasını düzenler (yani, etkiledikleri organlar: düz kaslar, kalp kasları, salgı bezleridir). Bu düzenleme artma/hızlanma ya da azalma/yavaşlama/baskılama şeklinde gerçekleştirilir

· Otonom sinir düğümleri vardır (dorsal root ganglia: arka yol düğümü)

· Afferent(duyu), efferent(hareket) ve integrasyon(birleştirme) merkezi ile bağlantıları vardır

· Limbik sistemden ve beyincikten(serebrum) gelen uyarı girdilerini alır

· Uyarıldıklarında:

§ Düz kasların kasılmasını ya da gevşemesini sağlarlar

§ Kalp kaslarının kasılma gücünü belirleyerek, kasların hızlı ya da yavaş çalışmasını sağlarlar

§ Salgı bezlerinin az ya da çok salgı yapmasını sağlarlar

· Otonom duyu sinirlerinin kan damarlarında, iç organlarda ve vücuttaki iç ortamı denetleyen sinir sistemlerinde algılayıcıları(reseptörleri; interoceptor) vardır

· Otonom sinir sitemindeki duyu sinirleri uyarıları sürekli (uzunca bir süre) algılamazlar; yani birçok otonomik uyarı sürekli baskılanmaz ya da değişmez

· Otonom sinir sistemi aynı zamanda somatik duyuları ve özel duyu sinirlerinden gelen uyarıları da alırlar

· Otonom sinir sisteminin iki hareket siniri (motor nöronu) vardır

§ Birincisinin: gövdesi(hücre ve çekirdeği) merkezi sinir sisteminde yer alır; uzantısı(aksonu) myelin kılıfı ile kaplanmıştır, genellikle bu uzantı bir otonomik sinir düğümü ile bağlantılı olup böylece daha uzaklara gidebilmektedir

§ İkincisinin: gövdesi otonomik sinir düğümünde yer alır, uzantısında myelin kılıfı yoktur ve etkilediği organla bağlantılıdır

Otonom sinir sistemi etkileyeceği organa (efferent) giderken sempatik ve parasempatik olmak üzere iki kısma bölünür. Her ikisi de her organa ulaşır; o nedenle dual innervation(çift desteklenme) denir. Uyarıları ileten hücreler (nörotransmitterler) genellikle düğüm sonrasındaki liflerden (postganglionik fibers) salgılanır; bunlar Sempatik Sinir Sisteminde NOREPİNEFRİN (NE), Parasempatik Sinir Sisteminde ise ASETİL KOLİN (Ach) dir.