Centrii nervoşi, situaţi intranevraxial şi extranevraxial, aflaţi în relaţie cu organele a căror activitate o controlează, formează sistemul nervos vegetativ. În cadrul sistemului nervos vegetativ deosebim, structural şi funcţional, un sistem nervos simpatic şi unul parasimpatic.
Cele mai multe organe primesc o inervaţie vegetativă dublă şi antagonică. În alte organe, simpaticul şi parasimpaticul exercită efecte de acelaşi tip, dar aceste efecte sunt diferite, cantitativ şi calitativ. Există, de asemenea, organe asupra cărora numai unul dintre sisteme are efect.
La baza activităţii sistemului nervos vegetativ stă reflexul, care se desfăşoară pe baza arcului reflex vegetativ. Calea aferentă a arcului nervos vegetativ este asemănătoare cu aceea de la arcul reflex somatic. Neuronul visceroaferent îşi are originea în ganglionii spinali sau în ganglionii extranevraxiali ataşaţi nervilor cranieni. Dendrita lor ajunge la receptorii din organe sau vase (baroreceptori, presoreceptori, chemoreceptori), iar axonul pătrunde în nevrax, intrând în legătură cu centrul vegetativ (simpatic sau parasimpatic).
Calea eferentă a reflexului vegetativ se deosebeşte fundamental de cea a reflexului somatic datorită existenţei unor ganglioni vegetativi latero-vertebrali, în cazul sistemului simpatic, sau juxta-viscerali şi intraramurali, în cazul sistemului parasimpatic. La nivelul ganglionilor are loc sinapsa între axonul neuronului vegetativ postganglionar, al cărui axon nu are teacă de mielină. Axonul neuronului postaganglionar formează fibra postganglionară, care ajunge la organul efector vegetativ (muşchi neted sau glandă). Sistemul nervos vegetativ formează, la nivelul diferitelor viscere, plexuri vegetative mixte, simpatico-parasimpatice.