Perifeerinen hermosto on keskushermoston jatke. Sen yleinen tehtävä on kuljettaa tietoa keskushermostosta muihin kehon osiin normaalin kehon toiminnan ylläpitämiseksi. Se antaa keholle mahdollisuuden reagoida vapaaehtoisesti ja tahattomasti ärsykkeisiin. Se koostuu aivokuitujen kimppuista, jotka sijaitsevat aivojen ja selkäytimen ulkopuolella. Jotkut hermokuitukimppuista etenevät luurankojen lihaksiin ja aistien reseptoreihin. Nämä kuidut käsittävät somaattisen hermoston. Jäljelle jäävät hermokuidut internalisoivat sisäelimiä, sileitä lihaksia, rauhasia ja verisuonia. Nämä kuidut käsittävät autonomisen hermoston.
Somaatinen hermosto koostuu hermoista, jotka ovat peräisin selkäytimestä. Pään lihaksia toimittavat hermot ovat peräisin aivoista. Se koostuu moottorihermoista, jotka toimittavat luu lihaksia liikkumisen mahdollistamiseksi. Sen aksoni on jatkuva selkäytimestä luu-lihakseen, muodostaen neuromuskulaarisen liitoksen. Neuromuskulaarinen liitoskohta on tärkeä rakenne neurotransmissioon lihaksen supistumisen stimuloimiseksi. Liikkumisen esto tapahtuu keskushermostoon tulevien estävien reittien kautta.
Motorisen neuronin ja luurankolihaksen välistä tilaa kutsutaan synaptiseksi rakoksi. Moottorineuronien akseliterminaali vapauttaa välittäjän, asetyylikoliinin, joka on ainoa somaattisen hermoston välittäjäaine. Asetyylikoliini varastoituu vesikkeleihin, jotka sijaitsevat hermokuitun nupin kaltaisessa päätypäässä, jota kutsutaan päätepainikkeeksi. Päätepainike sisältää kalsiumkanavia. Kun kalsium vapautuu riittävästi, tämä laukaisee asetyylikoliinin vapautumisen vesikkeleistä synaptiseen rakoon. Asetyylikoliini sitoutuu nikotiinisiin kolinergisiin reseptoreihin, mikä aktivoi kemiallisten reaktioiden sarjan, joka muuttaa moottorin päätylevyn ionista koostumusta.
Asetyylikoliinin vapautuminen stimuloi ionisten kanavien avautumista natriumille ja kaliumille. Ionihiukkasilla on sähkövaraus ja pitoisuusgradientti. Tämä reaktio siirtää yleensä natriumia sisäänpäin ja kaliumia ulospäin aiheuttaen moottorin päätylevyn depolarisaation. Tämä sallii sähkövirran virrata depolarisoidusta moottorin päätylevystä ja vierekkäisiltä alueilta, mikä laukaisee jänniteportaisten natriumkanavien avaamisen. Tämä levittää toimintapotentiaalia koko efektorielimessä, joka on luurankolihas. Käynnistetty sähköinen potentiaalinen aktiivisuus leviää koko lihaksessa mahdollistaen luurankojen kuitun supistumisen. Edellä mainittu tapahtumaketju mahdollistaa liikkumisen kannalta välttämättömien lihasryhmien vapaaehtoisen hallinnan.
Autonominen hermojärjestelmä koostuu hermoista, jotka ovat peräisin aivoista ja selkäytimestä. Se tunnetaan myös viskeraalisena hermostojärjestelmänä, koska sen hermopaketit toimittavat sisäelinten elimiä ja muita sisäisiä rakenteita. Sen aksoni on epäjatkuva ja erotettu ganglionilla muodostaen kahden neuroniketjun. Autonomisella hermostojärjestelmällä on kaksi toiminnallisesti erilaista alajakoa. Sympaattinen jakautuminen antaa ihmiskeholle mahdollisuuden reagoida tahattomasti hätätilanteisiin luomalla ”taistelu tai lento” -vastauksen. Parasympaaattinen jako mahdollistaa normaalit sisäelinten toiminnot sallimalla energian varastoinnin kehon varantojen säilyttämiseksi.
Autganomisen hermoston preganglioniset neuronit vapauttavat asetyylikoliinia synaptisella alueella, joka sitoutuu nikotiinisiin kolinergisiin reseptoreihin postsynaptisessa membraanissa. Parasympaattisessa hermostojärjestelmässä ganglionin jälkeiset neuronit vapauttavat myös asetyylikoliinia, joka sitoutuu muskariinireseptoreihin, jotka sijaitsevat sylkirauhasissa, vatsassa, sydämessä, sileissä lihaksissa ja muissa rauhasissa. Sympaattisessa hermostossa postganglioniset neuronit vapauttavat norepinefriiniä, joka sitoutuu sileiden lihasten alfa-1-reseptoreihin, sydänlihaksen beeta-1-reseptoreihin, sileän lihaksen beeta-2-reseptoreihin ja sileän lihaksen beeta-2-reseptoreihin ja alfa-2-adrenergisiin reseptoreihin.
Sekä sympaattista että parasympaattista hermokuitua on läsnä kaikissa sisäelimissä. Tärkeimmät homeostaattisia elimiä säätelevät efektorielimet ovat iho, maksa, haima, keuhkot, sydän, verisuonet ja munuaiset. Sympaattisista ja parasympaattisista alajaksoista peräisin olevat hermokuidut ovat toisiaan täydentäviä, jotta mahdollistetaan tahattomat mekanismit, jotka säilyttävät sisäiset homeostaattiset mekanismit. Iho säätelee kehon sisälämpötilaa säilyttämällä tai säästämällä hikirauhasten vesihäviöt. Maksa ja haima säätelevät glukoosin ja lipidien metaboliaa. Keuhkot säätelevät hapen ja happohiukkasten pitoisuutta veressä sallimalla hapen hengittäminen ja hiilidioksidin uloshengitys. Sydän ja verisuonet säätelevät verenpainetta sydämen rytmisten solmujen kautta ja verisuonen seinämän halkaisija muuttuu. Munuaiset säätelevät toksiinien erittymistä kehoon. Se toimii myös synergistisesti keuhkojen kanssa normaalin veren pH-arvon ylläpitämiseksi.
Somaattisessa ja autonomisessa hermostojärjestelmässä on tyydyttäviä anatomisia ja rakenteellisia eroja, jotka aiheuttavat erilaisia toimintoja. Somaattiset hermot tulevat pääasiassa selkäytimestä ja koostuvat moottorihermoista, jotka kulkevat luurankoon. Se vapauttaa asetyylikoliinia, joka stimuloi luurankolihasten vapaaehtoista supistumista. Sen toimintaa säätelevät keskushermostorakenteet, kuten motorinen aivokuori, pohjoisganglia, pikkuaivo, aivotärvi ja selkäydin. Toisaalta autonomiset hermot tulevat sekä selkäytimestä että aivoista, jotka kulkevat erilaisille sisäelimille, sileille lihaksille, rauhasille ja verisuonille. Se koostuu kahden neuroniketjun kanssa preganglionisesta alueesta, joka vapauttaa asetyylikoliinia, ja postganglionisesta alueesta, joka vapauttaa asetyylikoliinia parasympattisille terminaaleille ja norepinefriiniä sympaattisille terminaaleille. Neurotransmitterin vapautuminen mahdollistaa sisäelinten elinten tahattoman hallinnan stimulaation tai estämisen avulla. Tätä säätelevät keskushermostorakenteet, kuten etupuolen aivokuori, hypotalamus, medulla ja selkäydin.