Perifērā nervu sistēma ir centrālās nervu sistēmas paplašinājums. Tās vispārējā funkcija ir pārvadāt informāciju no centrālās nervu sistēmas uz citām ķermeņa daļām, lai uzturētu normālu ķermeņa darbību. Tas ļauj ķermenim brīvprātīgi un neapzināti reaģēt uz jebkādiem stimuliem. Tas sastāv no nervu šķiedru saišķiem, kas atrodas ārpus smadzenēm un muguras smadzenēm. Daži no nervu šķiedru saišķiem turpina inervēt skeleta muskuļus un maņu receptorus. Šīs šķiedras veido somatisko nervu sistēmu. Atlikušās nervu šķiedras inervē iekšējos orgānus, gludos muskuļus, dziedzerus un asinsvadus. Šīs šķiedras veido autonomo nervu sistēmu.
Somatisko nervu sistēmu veido nervi, kuru izcelsme ir muguras smadzenēs. Nervi, kas apgādā muskuļus uz galvas, rodas smadzenēs. Tas sastāv no motoriem neironiem, kas apgādā skeleta muskuļus, lai ļautu kustēties. Tās aksons ir nepārtraukts no muguras smadzenēm līdz skeleta muskuļiem, veidojot neiromuskulāru krustojumu. Neiromuskulārais krustojums ir svarīga neirotransmisijas struktūra, lai stimulētu muskuļu kontrakcijas. Lokomotīcija tiek kavēta, izmantojot kavējošus ceļus, kas nāk no centrālās nervu sistēmas.
Atstarpi starp motoro neironu un skeleta muskulatūru sauc par sinaptisko spraugu. Mehānisko neironu aksona termināls atbrīvo neirotransmiteru - acetilholīnu, kas ir vienīgais somatiskās nervu sistēmas neirotransmiters. Acetilholīns tiek glabāts pūslīšos, kas atrodas uz nervu šķiedras pogai līdzīga gala, ko sauc par termināļa pogu. Termināļa poga satur kalcija kanālus. Ja kalcijs ir pietiekami atbrīvots, tas izraisa acetilholīna izdalīšanos no pūslīšiem sinaptiskajā spraugā. Acetilholīns saistās ar nikotīna holīnerģiskajiem receptoriem, kas aktivizē ķīmisko reakciju virkni, kas maina motora gala plāksnes jonu sastāvu.
Acetilholīna izdalīšanās stimulē jonu kanālu atvēršanu nātrijam un kālijam. Jonu daļiņas satur elektrisko lādiņu un koncentrācijas gradientu. Šī reakcija parasti pārvieto nātriju uz iekšu un kāliju uz āru, izraisot motora gala plāksnes depolarizāciju. Tas ļauj elektriskajai strāvai plūst no depolarizētās motora gala plāksnes un blakus esošajām zonām, izraisot nātrija kanālu atvēršanu ar spriegumu. Tas izplata darbības potenciālu visā efektora orgānā, kas ir skeleta muskulis. Iniciētā elektriskā potenciāla aktivitāte izplatās visā muskuļā, ļaujot skeleta muskuļa šķiedrai samazināties. Iepriekš minētā notikumu ķēde dod iespēju brīvprātīgi kontrolēt muskuļu grupas, kas ir būtiska kustībai.
Autonomo nervu sistēmu veido nervi, kuru izcelsme ir smadzenēs un muguras smadzenēs. To sauc arī par viscerālo nervu sistēmu, jo tās nervu saišķi piegādā viscerālos orgānus un citas iekšējās struktūras. Tās aksons ir pārtraukts un ir atdalīts ar gangliju, veidojot divu neironu ķēdi. Autonomajai nervu sistēmai ir divas funkcionāli atšķirīgas apakšnodaļas. Simpātiskais dalījums ļauj cilvēka ķermenim piespiedu kārtā reaģēt ārkārtas situācijās, radot “cīņas vai lidojuma” reakciju. Parasimpātiskais dalījums nodrošina normālas iekšējās orgānu funkcijas, ļaujot enerģijas uzkrāšanai saglabāt ķermeņa rezerves.
Autonomās nervu sistēmas preganglioniskie neironi sinaptiskajā zonā izdala acetilholīnu, kas postsinaptiskajā membrānā saistās ar nikotīna holīnerģiskajiem receptoriem. Parasimpātiskajā nervu sistēmā postganglioniskie neironi izdala arī acetilholīnu, kas saistās ar muskarīna receptoriem, kas atrodas siekalu dziedzeros, kuņģī, sirdī, gludos muskuļos un citās tauku dziedzeru struktūrās. Simpātiskajā nervu sistēmā postganglioniskie neironi atbrīvo norepinefrīnu, kas saistās ar alfa-1 receptoriem gludos muskuļos, beta-1 receptoriem sirds muskuļos, beta-2 receptoriem gludos muskuļos un alfa-2 adrenerģiskiem receptoriem..
Gan simpātiskās, gan parasimpātiskās nervu šķiedras atrodas visos iekšējos orgānos. Galvenie efektororgāni, kas regulē homeostatiskos orgānus, ir āda, aknas, aizkuņģa dziedzeris, plaušas, sirds, asinsvadi un nieres. Nervu šķiedras no simpātiskās un parasimpātiskās apakšnodaļas papildina savu funkciju, ļaujot veikt piespiedu mehānismus, kas saglabā iekšējos homeostatiskos mehānismus. Āda kalpo ķermeņa temperatūras regulēšanai, saglabājot vai saglabājot ūdens zudumus no sviedru dziedzeriem. Aknas un aizkuņģa dziedzeris regulē glikozes un lipīdu metabolismu. Plaušas regulē skābekļa un skābo daļiņu koncentrāciju asinīs, ļaujot ieelpot skābekli un izelpot oglekļa dioksīdu. Sirds un asinsvadi regulē asinsspiedienu caur sirds ritmiskajiem mezgliem un asinsvadu sienas diametra izmaiņām. Nieres regulē toksīnu izdalīšanos organismā. Tas darbojas arī sinerģiski ar plaušām, lai uzturētu normālu pH līmeni asinīs.
Somatiskajai un autonomai nervu sistēmai ir izteiktas anatomiskas un strukturālas atšķirības, kas rada dažādas funkcijas. Somatiskie nervi pārsvarā nāk no muguras smadzenēm un sastāv no motoriem neironiem, kas pārvietojas uz skeleta muskuļiem. Tas izdala acetilholīnu, kas stimulē skeleta muskuļu brīvprātīgu kontrakciju. Tās darbību kontrolē centrālās nervu sistēmas struktūras, piemēram, motora garozas, bazālās ganglijas, smadzenītes, smadzenes un muguras smadzenes. No otras puses, autonomie nervi nāk gan no muguras smadzenēm, gan smadzenēm, kas pārvietojas uz dažādiem iekšējiem orgāniem, gludiem muskuļiem, dziedzeriem un asinsvadiem. Tas sastāv no divu neironu ķēdes ar preganglionisku apgabalu, kas atbrīvo acetilholīnu, un postganglionisku zonu, kas atbrīvo acetilholīnu parasimpātiskiem termināliem un norepinefrīnu simpātiskiem termināliem. Neirotransmitera atbrīvošana ļauj apzināti kontrolēt iekšējos orgānus, stimulējot vai kavējot. To regulē centrālās nervu sistēmas struktūras, piemēram, prefrontālais garozs, hipotalāms, medulla un muguras smadzenes..