Il sistema nervoso autonomo controlla il sistema nervoso, normalmente grazie all'input costante del sistema nervoso parasimpatico che mantiene bassa la frequenza cardiaca. Più attivo è l'input del sistema nervoso parasimpatico, più lento è il cuore batte. Il cuore ha il suo pacemaker che regola il sistema nervoso centrale.
Con normali livelli di attività, il sistema nervoso parasimpatico controlla la frequenza cardiaca. Nei periodi di forte stress o attività, tuttavia, il sistema nervoso simpatico influisce sul pacemaker naturale per aumentare la frequenza cardiaca oltre il normale. I nervi che svolgono questo compito sono noti come nervi acceleratori. Il controllo per entrambi i nervi simpatico e parasimpatico che arrivano al cuore è nel midollo cerebrale.
Il corpo determina ciò che la frequenza cardiaca dovrebbe basarsi su diversi fattori. La chimica del sangue ha un forte effetto. Diminuzione dei livelli di ossigeno porta ad un aumento della frequenza cardiaca, come aumentano i livelli di anidride carbonica, idrogeno o acido lattico. La frequenza cardiaca aumenta anche in risposta a forti emozioni o all'anticipazione dell'esercizio tramite il sistema limbico. Un aumento della temperatura corporea può anche aumentare la frequenza cardiaca. I livelli di ormoni tiroidei influenzano la frequenza cardiaca generale con livelli più elevati che portano ad un aumento del tasso.
