Autonominen hermosto (ANS) on vastuussa tahattomien rauhasien, tahattomien refleksien ja tahattomien lihasten hallinnasta kehossa. Se on sateenvarjo, joka koostuu kolmesta erillisestä hermostosta: parasympaattisesta järjestelmästä, sympaattisesta järjestelmästä ja suolistosta. Kaikki nämä kolme hermostoa tukeutuvat erityisiin autonomisiin neuroneihin, jotka säätelevät olennaisia toimintoja toimittamalla signaaleja aivoista lihaksille ja rauhasille, joiden on toimittava ilman tietoista ponnistelua. ANS -hermosolut, joita kutsutaan myös motoneuroneiksi, kontrolloivat pääasiassa rauhaseritystä, ruoansulatuskanavan elimiä, sydänlihaksia ja erilaisia sileitä lihaksia. Motoriset neuronit ottavat usein vihjeitä vaaroista tai ympäristön muutoksista, mikä saa aivot vapauttamaan vaste -signaaleja.
Selkäytimen ja aivojen ydinalueen hermojen säätelemä, hermoston parasympaattinen jako järjestää kehon stimulaation. Se toimii ruoansulatuskanavan elinten, kuten haiman, maksan ja vatsan, sekä aistielinten, kuten nenän ja silmien, kanssa hidastaa sydämenlyöntiä, supistaa oppilaita ja luo rentoa ja hillittyä tunnelmaa, jotta ruoansulatuskanava voi hajota ja imeytyä ruokaa. Parasympaattisen hermoston vaikutukset, joihin kuuluu myös sulkijalihaksen rentoutuminen, voivat kestää, kunnes ruoka ja nesteet kulkevat suoliston ja virtsarakon läpi jätteen erittymistä varten. Tätä autonomisen hermoston osaa kutsutaan usein ”lepo- ja sulatusjärjestelmäksi”.
Hermoston sympaattisen jaon toiminnot on suunniteltu stimuloimaan kehoa jännityksen, aggression tai pelon hetkinä. Ne ovat parasympaattisen järjestelmän vastakohta. Sympaattinen hermosto, jota ohjaavat lannerangan ja selkäytimen rintakehän neuronit, aiheuttaa nopean sydämen rytmin, heikentää ruoansulatusta ja kohottaa verenpainetta. Tätä järjestelmää kutsutaan yleisesti autonomisen hermoston “pakene tai taistele” -osaksi, ja se perustuu kemikaalien, kuten norepinefriinin ja asetyylikoliinin, vapautumiseen kehon lähettämiseksi kohonneeseen ja hyperaktiiviseen tilaan.
Autonomisen hermoston enteeristä osaa kutsutaan usein luontaiseksi hermostoksi ja se palvelee yksinomaan ruoansulatusjärjestelmää, jossa se sijaitsee kokonaan. Neuronien palvelema ruokatorven, suoliston, haiman ja muiden ruoansulatuskanavan elinten kalvoissa suoliston hermosto auttaa ruoansulatustoimintoja, joita hoitaa hermoston parasympaattinen osa, ja tarjoaa samalla myös ruoansulatuskanavan suojan. Puolustavia ruuansulatuskanavan toimintoja ovat suoliston oksentelu tai ripuli, kun haitallisia bakteereja tai viruksia on tullut ruoansulatuskanavaan ja ne on karkotettava. Autonomisen hermoston enteerinen osa ohjaa myös ruoansulatusalueelle virtaavan veren määrää ja kuinka vatsalihakset supistuvat liikuttaakseen ruokaa ruoansulatuskanavan läpi.