O papel principal do sistema nervoso autônomo é regular as funções corporais essenciais, como a freqüência cardíaca e a respiração. Essas funções são suficientemente importantes para que o controle voluntário seja mínimo. Um indivíduo pode controlar sua frequência respiratória, mas não pode detê-la completamente, porque a respiração será retomada assim que a consciência for perdida. Outras funções, como freqüência cardíaca, digestão e temperatura corporal, estão sob controle ainda menos voluntário.
O sistema nervoso de uma pessoa é dividido em dois subsistemas: o sistema nervoso central, formado pela medula espinhal e pelo cérebro, e o sistema nervoso periférico, que inclui todos os outros nervos. A divisão subsequente do sistema nervoso periférico nos sistemas autonômico e sensório-somático pode ser diferenciada, em parte, pelo grau de controle consciente necessário para o funcionamento. Funções sensoriais-somáticas, como atividade muscular e processamento de informações sensoriais, estão sob um grande controle voluntário. Funções autonômicas, como respiração e circulação, podem ser modificadas conscientemente, mas geralmente são mais reflexivas e automáticas que as somáticas.
Os nervos que controlam os órgãos musculares lisos, como intestinos, músculos cardíacos, respiração e glândulas do corpo, compõem o sistema nervoso autônomo. É dividido em três componentes principais: o sistema nervoso simpático, que ativa esses sistemas conforme necessário; o sistema parassimpático, que o relaxa; e o sistema entérico, que regula o sistema digestivo. O sistema autonômico também é responsável por monitorar as condições internas e direcionar os recursos para ou afastar-se de órgãos específicos, conforme necessário, para manter o corpo funcionando de maneira ideal.
Responder ao perigo é um papel secundário do sistema nervoso autônomo. O ramo compreensivo controla a resposta de luta ou fuga que permite que todos os animais, incluindo as pessoas, respondam às ameaças. Quando o perigo é percebido, o sistema nervoso simpático engata e direciona o sangue para longe da periferia do corpo e em direção ao coração, pulmões e cérebro. O aumento da freqüência cardíaca e da respiração energizarão a pessoa e a prepararão para lutar ou escapar da situação.
Acalmar-se depois que o perigo passou é o domínio do ramo parassimpático do sistema nervoso autônomo. Embora o sistema nervoso autônomo seja principalmente reflexivo, alguns profissionais habilitados são capazes de recrutá-lo para aumentar o relaxamento e a concentração. A respiração é a função autonômica mais facilmente controlável, e muitas pessoas são capazes de usar o controle da respiração para relaxar, reduzir o estresse e minimizar a dor. Outros usam exercícios de ioga e meditação para aumentar a concentração e invocar uma sensação de calma, acionando o sistema parassimpático para diminuir a freqüência cardíaca e aumentar a circulação.