Le attività involontarie sono controllate dal sistema nervoso autonomo, la cui componente principale è una parte del tronco cerebrale chiamata midollo allungato. Questo sistema, come sottoinsieme del sistema nervoso periferico, funziona al di fuori del cervello e midollo spinale ed è composto dal sistema nervoso simpatico e parasimpatico.
Il midollo allungato controlla direttamente i battiti del cuore, la pressione sanguigna, la respirazione e la digestione. Il sistema nervoso simpatico controlla la risposta "combatti o fuggi" del corpo, che aumenta rapidamente il flusso sanguigno e la frequenza respiratoria in risposta al pericolo o all'eccitazione. Il sistema nervoso parasimpatico fa il contrario; inverte i cambiamenti apportati dal sistema nervoso simpatico per calmare il corpo, sebbene la sua risposta sia più lenta e si verifichi nel giro di pochi minuti.