Otonom sinir sitemi, vücudun nefes alma ve sindirim gibi, beyin tarafından bilinçli olarak kontrol edilmeyen otomatik işlemlerini düzenleyen bir sistemdir. Bu sabit düzenleme, vücudun düzenli bir iç işleyişe sahip olmasını sağlar. Kalp hızı, sindirim, solunum, tükrük salgılanması, terleme, işeme fonksiyonu, cinsel uyarılma gibi durumlarda istem dışı etkilidir. Otonom sinir sistemi kalp kası, düz kas ve dış salgı bezlerini kontrol eder. Hipotalamus, iç ortamın sürdürülmesi olan hemostasizi sağlayacak vücutsal yanıtları düzenler. Hipotalamus, otonom sinir sistemi, endokrin sistem ve motivasyonla ilişkili nöral sistemle ilgilidir.
Otonom sinir sisteminin, sempatik ve parasempatik adlı iki bölümü vardır.
Parasempatik sinirler vücudu sakinleştirme, rahatlatma, sindirim ve kalp atışı gibi işlemleri yavaşlatma eğilimindedir. Sempatik sinirler, vücudun tekrar harekete geçebilmesi için tüm bu işlemleri hızlandırır. Bu iki durum arasında, bu iki sinir sistemi, vücudun iç koşullarının ince ayarını yapar.
Otonom sinir sistemine biyolojik yaşamla yakınlığından dolayı Vejetatif (bitkisel) sinir sistemi denir. Organlarla ilgili olmasından Visseral sinir sistemi denir. Otonom sinir sistemi, sinir sistemini kalp kası, damarlar, akciğerler ve organların düz kasları ile dış salgı bezleri gibi isteğimiz dışında çalışan organları innerve eden bölümdür.
