Het autonome zenuwstelsel innerveert de gladde spieren van de spijsverteringsorganen.

Parasympathische zenuwen zijn afkomstig van de nervus vagus (hersenzenuw X) en de bekken-splanchnische zenuwen. Ze hebben over het algemeen een prikkelend effect op het spijsverteringskanaal, waardoor de beweeglijkheid en de afscheiding toenemen.

Sympathische zenuwen zijn afkomstig uit de thoracale en lumbale gebieden van het ruggenmerg. Ze hebben over het algemeen een remmend effect op het spijsverteringskanaal, waardoor de beweeglijkheid en de secreties afnemen.

Het enterische zenuwstelsel is een netwerk van zenuwen die zich binnen de wanden van het spijsverteringskanaal bevinden. Het wordt soms het ‘brein van de darmen’ genoemd omdat het veel van de spijsverteringsfuncties, zoals motiliteit en afscheidingen, onafhankelijk kan controleren.