Autonomiczny układ nerwowy, wegetatywny układ nerwowy, trzewny układ nerwowy, część układu nerwowego kręgowców, zespół nerwów i zwojów nerwowych częściowo niezależnych od ośrodkowego układu nerwowego. Czynnościowo jest on związany z narządami wegetatywnymi: unerwia mięśnie gładkie przewodu pokarmowego, płuca, nerki, serce i naczynia krwionośne, narządy rozrodcze, skórę oraz liczne gruczoły. Działanie neuronów autonomicznego układu nerwowego znajduje się poza kontrolą wyższych ośrodków mózgowych (nie podlega woli) bądź jest od nich zależne w sposób ograniczony. Większość bodźców trzewnych dociera tylko do zwojów autonomicznego układu nerwowego, w których napływające informacje są przetwarzane na bodźce ruchowe. Autonomiczny układ nerwowy jest zbudowany z neuronów ruchowych i czuciowych.
Składa się z dwóch części: układu nerwowego współczulnego, czyli sympatycznego, oraz układu nerwowego przywspółczulnego, czyli parasympatycznego. Nerwy trzewne autonomicznego układu nerwowego są zbudowane z dwuogniwowego łańcucha neuronów. Kadłuby neuronów pierwszego ogniwa leżą w mózgu i w rdzeniu kręgowym. Są to neurony przedzwojowe, których włókna nie docierają wprost do narządów efektorowych (efektor), lecz kończą się w zwojach autonomicznego układu nerwowego. Ze zwojów tych wychodzą włókna drugiego ogniwa nerwów trzewnych: włókna zazwojowe, dochodzące do narządów unerwionych przez autonomiczny układ nerwowy.
Układ sympatyczny (współczulny)
Kadłuby neuronów przedzwojowych układu współczulnego leżą u ssaków w piersiowo-lędźwiowym odcinku rdzenia kręgowego. Ich wypustki docierają do zwojów przykręgowych, połączonych gałęziami międzykręgowymi w parzysty pień współczulny (u ryb kostnych i kręgowców lądowych). Zwoje współczulne leżą blisko kręgosłupa, dlatego włókna przedzwojowe układu współczulnego są krótkie, a włókna zazwojowe, dochodzące do unerwianych narządów - długie. Zakończenia synaptyczne (synapsa) neuronów układu współczulnego uwalniają adrenalinę i noradrenalinę. Impulsy docierające do narządów z układu współczulnego zazwyczaj wywierają efekt pobudzający, np. przyspieszają czynność serca i ruchy oddechowe oraz zwężają naczynia krwionośne, podnosząc ciśnienie krwi, ale równocześnie obniżają aktywność przewodu pokarmowego i jego gruczołów.
Funkcją układu współczulnego jest więc podnoszenie ogólnej aktywności organizmu. Odgrywa on pierwszoplanową rolę w sytuacjach stresowych, w okolicznościach wywołujących napięcie emocjonalne, wymagających pełnej mobilizacji organizmu. Uzyskuje wówczas przewagę nad antagonistycznym układem przywspółczulnym, który zazwyczaj oddziałuje hamująco na unerwiane narządy, pobudza jednak pracę przewodu pokarmowego i jego gruczołów i, przyspieszając procesy trawienia, wywołuje równocześnie obniżanie się temperatury ciała, zwalnianie akcji serca itp.
Układ parasympatyczny (przywspółczulny)
Aktywność układu przywspółczulnego przeważa podczas snu, odpoczynku i psychicznego odprężenia, a zatem w okolicznościach sprzyjających nasileniu procesów wegetatywnych. Kadłuby neuronów przedzwojowych układu przywspółczulnego leżą w mózgu oraz w odcinku krzyżowym rdzenia kręgowego. Włókna jego części mózgowej wchodzą w skład kilku nerwów czaszkowych: okoruchowego (III), twarzowego (VII), językowo-gardzielowego (IX) i błędnego (X). Gł. nerwem przywspółczulnym jest nerw błędny, którego gałąź brzuszna wysyła gałązki m.in. do przewodu pokarmowego, tchawicy, oskrzeli, płuc, serca, wątroby, trzustki, śledziony, nerek.
Zwoje przywspółczulne leżą w znacznym oddaleniu od ośrodkowego układu nerwowego, dlatego włókna przedzwojowe są długie, a zazwojowe krótkie. Mediatorem synaptycznym układu jest acetylocholina. Liczne narządy wewnętrzne mają podwójne unerwienie autonomiczne, współczulne i przywspółczulne (natężenie ich pracy jest wypadkową oddziaływań obu tych części autonomicznego układu nerwowego).