Autonomisen hermoston ensisijainen tehtävä on säätää tärkeitä kehon toimintoja, kuten sykettä ja hengitystä. Nämä toiminnot ovat riittävän tärkeitä, jotta vapaaehtoinen valvonta on minimaalista. Yksilö voi hallita hengitystaajuuttaan, mutta ei voi pysäyttää sitä kokonaan, koska hengitys jatkuu heti, kun tajunta on menetetty. Muut toiminnot, kuten syke, ruoansulatus ja kehon lämpötila, ovat vielä vähemmän vapaaehtoisen hallinnassa.
Ihmisen hermosto on jaettu kahteen osajärjestelmään: keskushermostoon, joka koostuu selkäytimestä ja aivoista, ja perifeeriseen hermostoon, joka sisältää kaikki muut hermot. Perifeerisen hermoston jakautuminen autonomiseen ja aistis-somaattiseen järjestelmään voidaan erottaa osittain toiminnallisen tietoisen hallinnan asteen mukaan. Aisti-somaattiset toiminnot, kuten lihasten toiminta ja aistitietojen käsittely, ovat suuresti vapaaehtoisen valvonnan alaisia. Autonomisia toimintoja, kuten hengitystä ja verenkiertoa, voidaan muuttaa tietoisesti, mutta ne ovat yleensä heijastavampia ja automaattisempia kuin somaattiset.
Hermot, jotka ohjaavat sileiden lihasten elimiä, kuten suolet, sydänlihakset, hengitys ja kehon rauhaset, muodostavat autonomisen hermoston. Se on jaettu kolmeen pääkomponenttiin: sympaattinen hermosto, joka aktivoi nämä järjestelmät tarpeen mukaan; parasympaattinen järjestelmä, joka rentouttaa sitä; ja enteerinen järjestelmä, joka säätelee ruoansulatusjärjestelmää. Autonominen järjestelmä vastaa myös sisäisten olosuhteiden seurannasta ja resurssien ohjaamisesta tiettyihin elimiin tai niistä pois tarpeen mukaan kehon optimaalisen toiminnan ylläpitämiseksi.
Vaaraan vastaaminen on autonomisen hermoston toissijainen tehtävä. Sympaattinen haara ohjaa taistele tai pakene -vastetta, jonka avulla kaikki eläimet, ihmiset mukaan lukien, voivat vastata uhkiin. Kun vaara havaitaan, sympaattinen hermosto kytkeytyy ja ohjaa veren pois kehon kehältä sydämeen, keuhkoihin ja aivoihin. Lisääntynyt syke ja hengitys virkistävät henkilöä ja valmistavat hänet joko taistelemaan tai paeta tilannetta.
Rauhoittuminen vaaran jälkeen on autonomisen hermoston parasympaattisen haaran alue. Vaikka autonominen hermosto on ensisijaisesti refleksiivinen, jotkut ammattitaitoiset harjoittajat pystyvät rekrytoimaan sen rentoutumisen ja keskittymisen parantamiseksi. Hengitys on helpoimmin hallittavissa oleva autonominen toiminto, ja monet ihmiset voivat käyttää hengityksen ohjausta rentoutumiseen, stressin vähentämiseen ja kivun minimointiin. Toiset käyttävät jooga- ja meditaatioharjoituksia keskittymiskyvyn parantamiseksi ja rauhoittumisen tunteen laukaisemalla parasympaattisen järjestelmän hidastamaan sykettä ja lisäämään verenkiertoa.