Các hoạt động không tự nguyện được điều khiển bởi hệ thống thần kinh tự chủ, có thành phần chính là một phần của thân não được gọi là tủy não. Hệ thống này, như một tập hợp con của hệ thần kinh ngoại vi, hoạt động bên ngoài não và tủy sống, bao gồm hệ thần kinh giao cảm và phó giao cảm.
Ống tủy sống kiểm soát trực tiếp nhịp tim, huyết áp, hô hấp và tiêu hóa. Hệ thống thần kinh giao cảm kiểm soát phản ứng "chiến đấu hoặc bỏ chạy" của cơ thể, làm tăng nhanh chóng lưu lượng máu và nhịp thở để phản ứng với nguy hiểm hoặc phấn khích. Hệ thần kinh phó giao cảm làm ngược lại; nó đảo ngược những thay đổi do hệ thần kinh giao cảm thực hiện để làm dịu cơ thể, mặc dù phản ứng của nó chậm hơn và xảy ra trong vài phút.