内脏运动纤维，支配心血管的肌肉和腺体。
它所控制的许多活动通常是自主或自我调节的，所以又称为“自主性神经”。它包括功能颉抗的两个部分：(正)交感神经和副交感神经。按照发出节前纤维的部位和节后纤维所释放的神经递质，交感神经系统又称为胸腰系统(节前纤维起自胸髓和上腰髓侧角的神经细胞)和肾上腺素系统(节后纤维释放去甲肾上腺素)；而副交感神经系统又称为头骶系统(发出节前纤维的神经细胞位于脑干脑神经核以及骶髓内)和胆碱能系统(节后纤维的神经递质是乙酰胆碱)。交感神经在应激情境中起主导作用；参与异化过程的分解代谢，而副交感神经在安静状态下处于支配地位，参与同化作用，具有一种保存和恢复身体资源的功能。
对同一效应器，两者的活动方式常常是相反的，如交感神经使心跳加快、瞳孔扩张、抑制消化等，而副交感神经使心跳减慢、瞳孔缩小、促进胃肠蠕动等。这种功能颉抗可以保证机体对环境的反应速度，使机体机能状态与环境相统一。