มีศูนย์กลางอยู่บริเวณไขสันหลัง เป็นระบบที่ถูกนำมาใช้ในสภาวะฉุกเฉิน เมื่อร่างกายถูกกระตุ้นอย่างรุนแรงจากสิ่งเร้าภายนอก เพื่อให้ร่างกายเกิดการตื่นตัวและทำการตอบสนอง (สู้ หรือ หนี) โดยร่างกายจะเกิดปฏิกิริยาที่อยู่นอกเหนือการควบคุม เช่น ขนลุก มีอัตราการเต้นของหัวใจเร็วขึ้น เหงื่อออกมากขึ้น รูม่านตาขยายขึ้น เป็นต้น

มีศูนย์กลางอยู่ที่ก้านสมอง (Medulla) และไฮโปทาลามัส (Hypothalamus) เป็นระบบที่ถูกนำมาใช้เมื่อระบบซิมพาเทติกทำงานสิ้นสุดลง เพื่อให้ร่างกายได้ผ่อนคลายและปรับสมดุลเข้าสู่สภาวะปกติ โดยก่อให้เกิดปฏิกิริยาตอบสนอง เช่น อัตราการเต้นของหัวใจช้าลง กระเพาะอาหารและลำไส้ทำงานได้ดีขึ้น และหลั่งน้ำลายได้ตามปกติ เป็นต้น