Возбуждение симпатических и парасимпатических нервов вызывает усиление или ослабление деятельности внутренних органов, причем эти нервы действуют обычно во взаимно противоположных направлениях. Так, раздражение симпатического нерва ослабляет движения желудочно-кишечного тракта, вызывает расширение зрачка, расширение бронхов и усиление работы сердца, тогда как раздражение парасимпатических нервов усиливает движение пищеварительного тракта, суживает зрачки и бронхи, замедляет работу сердца.

Но такое строго антагонистическое действие обоих нервов проявляется только при изолированном раздражении каждого из них.

В целом организме, благодаря направляющей роли высших отделов головного мозга, действие симпатических и парасимпатических нервов координируется таким образом, что ослабляет или усиливает работу органов, в зависимости от потребности организма в данный момент.

При этом влияние симпатического и парасимпатического нервов на один и тот же орган может быть в различных условиях неодинаковым. Так, блуждающий нерв является двигательным нервом желудочно-кишечного тракта, но если раздражать этот нерв во время сильного сокращения желудка, то он вызывает ослабление сокращения.

То же можно наблюдать и в отношении действия этого нерва на сердце — при отравлении сердца некоторыми ядами блуждающий нерв ускоряет работу сердца. Такое же двойное действие на работу органа, в зависимости от его состояния, можно наблюдать и на симпатическом нерве.