O sistema nervoso simpático integra, junto ao sistema nervoso parassimpático, o sistema nervoso vegetativo ou autônomo. Esse último desempenha papel importante no funcionamento de órgãos viscerais (rins, aparelho digestivo, sistema circulatório) e na regulação do conjunto de funções automáticas do organismo, tais como respiração, circulação, digestão e eliminação.
De maneira mais particular, o sistema nervoso simpático age em parceria com dois mediadores químicos (adrenalina e noradrenalina) para, em função dos receptores sobre os quais agem, permitir aumento ou diminuição da intensidade das funções controladas, principalmente a constrição ou dilatação dos vasos sanguíneos, a aceleração ou diminuição do ritmo cardíaco, o relaxamento de alguns músculos automáticos, entre outras ações.