Activitățile involuntare sunt controlate de sistemul nervos autonom, al cărui component principal este o parte a creierului numit medulla oblongata. Acest sistem, ca subset al sistemului nervos periferic, funcționează în afara creierului și măduvei spinării și este compus din sistemul nervos simpatic și parasympatic.
Medulla oblongata controlează direct bătăile inimii, tensiunea arterială, respirația și digestia. Sistemul nervos simpatic controlează răspunsul "luptă-sau-zbor" al organismului, care crește rapid fluxul sanguin și rata de respirație ca răspuns la pericol sau emoție. Sistemul nervos parasimpatic face contrariul; inversează schimbările efectuate de sistemul nervos simpatic pentru a calma corpul, deși răspunsul său este mai lent și apare în decurs de câteva minute.
