O sistema nervoso simpático actua de modo oposto ao parassimpático, ou seja, prepara o organismo para reagir a situações de medo, stress e excitação, adequando o funcionamento de diversos sistemas internos para um estado de prontidão. Assim, o sistema nervoso simpático é, basicamente, um sistema de excitação, que ajusta o organismo para suportar situações de perigo, esforço intenso, stress físico e psíquico. Ele actua ao nível dos diferentes aparelhos do organismo, desencadeando alterações diversas. São exemplos da sua acção a dilatação pupilar, o aumento do diâmetro da traqueia e dos brônquios (aumentando a capacidade de débito respiratório), taquicardia (aumento da frequência cardíaca, que acelera a circulação do sangue e o consequente aporte de nutrientes às células, incrementando a produção de energia), estimulação da produção de adrenalina e noradrenalina nas glândulas supra-renais, intensificação da libertação da glicose armazenada no fígado, diminuição dos movimentos peristálticos intestinais, vasoconstrição da pele e eriçar dos pelos e cabelos.