자율신경계는 주로 평활근의 운동과 분비샘의 활동을 지배하여 동물 내부의 환경을 일정하게 유지하는 역할을 하는 신경계통으로 교감신경과 부교감신경으로 이루어진다. 두 신경은 대부분 쌍으로 신체 기관과 연결되어 있어 서로 길항적인 작용을 한다. 자율신경계는 중추신경계 밖에서 뉴런을 한번 교체한 후 말초에 이르며 중추신경으로부터 자극을 전달받으면 교감신경은 노르에피네프린을 분비하고 부교감신경의 경우 아세틸콜린이 분비된다. 자율신경이란 이름은 대뇌의 직접적인 지배를 받지 않는다는 의미로 붙여진 것이나 실제는 시상하부와 그 밖 의 여러 중추신경의 지배를 받아 어느 정도 의식적인 조절이 가능하다.
자율신경은 대뇌의 직접적인 지배를 받지 않아서 의식적인 조절이 불가능하다.