Уся нервова система функціонально поділяється на соматичну і вегетативну, або автономну.
Автономною нервовою системою іннервуються: гладенька мускулатура внутрішніх органів, кровоносних судин і шкіри, серцевий м'яз, залози. Вегетативні волокна доходять і до скелетних м'язів. Але вони не викликають скорочення м'язів, а активізують у них обмін речовин. Такий вплив називається трофічним. Автономна нервова система справляє трофічний вплив на центральну нервову систему, вона регулює діяльність внутрішніх органів, судин, секрецію залоз, роботу серця, регулює процеси обміну речовин.
Центри автономної нервової системи розташовані в стовбурі головного і спинного мозку. Периферична частина складається з нервових вузлів і нервових волокон. Відростки клітин вегетативних центрів виходять із спинного мозку в складі передніх корінців спинномозкових нервів, а з головного мозку — у складі черепних нервів. Ці відростки вкриті мієліновою оболонкою, тіла їх розташовані в центральній нервовій системі. Після виходу з мозку відросток закінчується в нервовому вузлі. Відростки клітин, що знаходяться в периферичних нервових вузлах, ідуть до внутрішніх органів.
Шлях від центру до органа, що іннервується в автономній нервовій системі, складається з двох нейронів. Це типова ознака автономної нервової системи, оскільки соматична нервова система, яка іннервує скелетні м'язи, зв'язки, сухожилля, відрізняється від автономної нервової системи тим, що волокна від центральної нервової системи доходять, не перериваючись, до органа, який вони іннервують.
Волокна вегетативної нервової системи мають низьку збудливість і невелику швидкість поширення нервових імпульсів—1—30 м/с.
Автономна нервова система поділяється на симпатичну і парасимпатичну.
Центри симпатичної частини автономної нервової системи розташовані в грудних і поперекових сегментах спинного мозку (від І грудного до І—IV поперекового). У бокових рогах сірої речовини спинного мозку лежать тіла нейронів, аксони яких виходять зі спинного мозку в складі передніх корінців і у вигляді окремої гілки спрямовуються до симпатичного стовбура. Кожний симпатичний стовбур становить ланцюг нервових вузлів, з'єднаних один з одним.
Симпатичні нерви іннервують всі органи і тканини організму.
Тіла центральних парасимпатичних нейронів містяться в спинному, довгастому і середньому мозку. У спинному мозку парасимпатичні нервові клітини розташовуються від 2 до 4 крижових сегментів.
З довгастого мозку виходять парасимпатичні волокна 7—9-го, 10-го, 12-го черепних нервів. Головна маса парасимпатичних волокон, які йдуть із довгастого мозку, покидає його в складі блукаючого нерва. Його волокна іннервують органи шиї. грудей, живота.
Ганглії парасимпатичної частини автономної нервової системи розташовані в стінках внутрішніх органік. Внутрішньоорганні ганглії розташовані в м'язових стінках серця, бронхів, стравоходу, шлунка, кишок, жовчного міхура, сечового міхура, а також у залозах зовнішньої і внутрішньої секреції.
Більшість внутрішніх органів мають подвійну іннервацію: до кожного з них підходять 2 нерви — симпатичний і парасимпатичним Автономна нервова система регулює роботу внутрішніх органів, обмін речовин. Симпатична частина автономної нервової системи сприяє інтенсивній діяльності організму, особливо в екстремальних умовах, коли потрібне напруження сил. Парасимпатична частина автономної нервової системи сприяє відновленню втрачених організмом ресурсів.
Рефлекторні реакції підтримання артеріального тиску на відносно постійному рівні, теплорегуляція, прискорення і посилення серцевих скорочень при м'язовій роботі пов'язані з діяльністю автономної нервової системи.
Усі відділи автономної нервової системи підпорядковані вищим вегетативним центрам, розташованим у проміжному мозкові. До центрів автономної нервової системи надходять імпульси від ретикулярної формації стовбура мозку, мозочка, підзгір'я, підкіркових ядер і кори великих півкуль.
Функціонально вже на першому році життя дитини формується вегетативна нервова система. Проте її розвиток та вдосконалення триває довгий час і відбувається одночасно з розвитком центральної нервової системи.
Для дітей дошкільного і молодшого шкільного віку характерним є не цілковита врівноваженість симпатичного і парасимпатичного відділів щодо впливу їх на іннервовані органи. До 7 років переважає вплив парасимпатичної нервової системи. Тому часто спостерігається порушення ритму дихання і серцевої діяльності, звуження зіниці, підвищена пітливість, особливо у фізично ослаблених дітей та хворих.
Проте є діти, у яких переважає вплив симпатичної нервової системи, тому спостерігається підвищена збудливість нервів, що регулюють діяльність серця і кровоносних судин, У них помітна блідість і сухість шкіри та сливових оболонок, мерзлякуватість тощо.