Otonom sinir sistemi, periferik sinir sisteminin, istemsiz yapılan hareketleri ve organ fonksiyonlarının kontrolünü gerçekleştiren bölümüdür. Temel özellikleri: İstem dışı çalışma: Faaliyetleri bilinç kontrolü altında değildir. İki ana bölüm: Sempatik ve parasempatik sinir sistemlerinden oluşur. Homeostazın sağlanması: Vücut ısısı, kan basıncı, kalp hızı gibi fonksiyonların dengesini korur. Bazı işlevleri: Kalp hızı, sindirim, solunum gibi istemsiz vücut fonksiyonlarını düzenler. Stresli durumlarda "savaş ya da kaç" tepkisini başlatır. Vücut istirahat halindeyken "dinlen ve sindir" tepkisini yönetir.