Il sistema nervoso consta del sistema nervoso centrale, a sua volta formato da encefalo e midollo spinale, e dal sistema nervoso periferico, costituito dal sistema nervoso autonomo o vegetativo e dal sistema nervoso somatico.
Il sistema nervoso periferico, mediante i neuroni efferenti, capta i diversi stimoli interni ed esterni provenienti dalla periferia e li trasmette al sistema nervoso centrale (componente afferente del SNP); qui i segnali vengono integrati e viene elaborata una risposta, la quale verrà condotta nuovamente alla periferia per mezzo dei neuroni simpatici e parasimpatici (componente efferente del SNP).
Il sistema periferico, altrimenti detto autonomo o vegetativo, è in grado di percepire gli stimoli e trasmettere i rispettivi segnali indipendentemente dallo stato di coscienza; ovvero questo sistema regola funzioni fisiologiche che non vengono percepite dall'uomo: ad esempio, una modificazione pressoria a livello dei vasi sanguigni viene captata dai barocettori a livello dell'aorta e segnalata dai neuroni efferenti vasali al SNC, dove viene elaborata una risposta idonea per accomodare il grado di contrazione o distensione della muscolatura liscia vasale e riportare la pressione ai parametri fisiologici. Generalmente tutte queste azioni non vengono percepite dall'uomo, tranne che non si tratti di sbalzi pressori tali da causare una sintomatologia ben precisa. In sintesi, diremo che il sistema nervoso periferico autonomo regola funzioni fisiologiche non percepite dalla coscienza dell'individuo, ma necessarie alla sua sopravvivenza.
Il sistema nervoso somatico regola invece le funzioni volontarie; infatti è costituito dai motoneuroni, ovvero da quei neuroni che innervano tutti i muscoli scheletrici. Esiste anche il sistema nervoso enterico, che regola le funzioni fisiologiche dell'apparato gastro-intestinale.
Il sistema nervoso vegetativo è suddiviso in: Parasimpatico ed Ortosimpatico (altrimenti noto come simpatico); in genere questi due sistemi regolano in senso opposto lo stesso organo, si dice che sono “contrapposti”. Para ed ortosimpatico controllano: l'intera muscolatura liscia (la muscolatura bronchiale, gastro-intestinale, vasale, del tratto genito-urinario), le secrezioni ghiandolari, la funzionalità cardiaca e alcune fasi del metabolismo del glucosio e dei lipidi.
Via effettrice del sistema para e ortosimpatico.
La trasmissione dell'impulso dal sistema nervoso centrale agli organi periferici avviene attraverso i neuroni efferenti: l'impulso, mediante il neurone efferente pre-gangliare, giunge al ganglio (agglomerato neuronale) para od orto simpatico, dal quale si diparte il neurone post-gangliare che conduce il segnale fino ai recettori dell'organo effettore (organo da cui era partito l'impulso e che esplica la risposta fisiologica all'elaborazione del segnale).
Il settore parasimpatico viene detto anche settore cranio-sacrale, perché le sue fibre pre-gangliari partono dai nervi cranici e giungono alla zona sacrale del midollo spinale; il settore ortosimpatico è invece detto settore toraco-lombare, perché le sue fibre pre-gangliari partono dal primo segmento toracico e giungono alla terza vertebra lombare. Le fibre pre-gangliari dell'ortosimpatico sono corte, perché i loro gangli sono collocati in una posizione anatomicamente vicina: essi sono concatenati gli uni agli altri e decorrono parallelamente al midollo spinale; invece dai gangli si irradiano lunghe fibre post-gangliari, poiché devono arrivare a tutti gli organi.
Dalla sezione cranio-sacrale del midollo spinale partono le fibre pre-gangliari del parasimpatico, in particolare dalla sezione del cranio partono: il nervo oculo-motore che regola la funzione oculare, il nervo facciale e glosso-faringeo che regolano le ghiandole a livello del cranio, e il nervo vago che controlla la funzionalità cardiaca, respiratoria e gastro-intestinale; mentre dalla zona sacrale parte il nervo che controlla il tratto genito-urinario. I gangli del settore cranio-sacrale si trovano nelle immediate vicinanze dell'organo effettore, se non sull'organo stesso, pertanto le fibre pre-gangliari in tal caso saranno molto lunghe mentre le post-gangliari estremamente ridotte.
I due sistemi agiscono in senso opposto sui diversi organi, bilanciandone così le funzioni: ad esempio il sistema oculare viene indotto dal sistema ortosimpatico a contrarre il muscolo radiale e ciò provoca una dilatazione della pupilla (midriasi); viceversa, il parasimpatico induce la contrazione dello sfintere dell'iride con conseguente restringimento della pupilla (miosi); inoltre, il parasimpatico svolge un importante ruolo nella visione da vicino, poiché provoca la contrazione del muscolo ciliare che porta ad un riassestamento del cristallino. A livello del sistema respiratorio, il sistema ortosimpatico provoca il rilasciamento della muscolatura bronchiale, mentre il sistema parasimpatico la contrazione e l'aumento delle secrezioni. 
La frequenza cardiaca e la forza di contrazione del cuore vengono amplificate dall'ortosimpatico, in senso opposto agisce il parasimpatico. Così anche a livello del tratto gastro-intestinale: l'ortosimpatico agisce riducendo la motilità e inducendo la contrazione degli sfinteri; al contrario il parasimpatico accresce la motilità e il tono della parete intestinale. La ritenzione di urina è dovuta all'azione rilassante dell'ortosimpatico sul muscolo estrusore, e contraente sullo sfintere; mentre il parasimpatico provoca rilassamento dello sfintere e contrazione del muscolo estrusore, facilitando la minzione. A livello dell'apparato genitale femminile si ha una prevalenza dell'ortosimpatico, che determina una distensione della muscolatura uterina. Il controllo sulla muscolatura dei vasi è molto variegato, in generale il parasimpatico determina vasodilatazione sui vasi dei muscoli scheletrici, mentre l'ortosimpatico determina contrazione sui vasi cutanei, delle mucose e dei visceri. In riferimento all'apparato genitale maschile si ha la stimolazione dell'eiaculazione da parte dell'ortosimpatico e dell'erezione da parte del parasimpatico. A volte alcuni organi e/o apparati subiscono in prevalenza il controllo di uno dei due sistemi, come il caso del rene, della midollare del surrene, dei muscoli pilo motori e delle ghiandole sudoripare, che vengono regolati quasi esclusivamente dall'ortosimpatico.