Pobieranie, obróbka mechaniczna, przesuwanie masy pokarmowej, trawienie i defekacja podlegają kontroli układu nerwowego. Można to wykazać analizując wydzielanie śliny na widok samego pokarmu, pod wpływem jego zapachu, czy nawet na myśl o jedzeniu. Pokarm drażniący śluzówkę przewodu pokarmowego również powoduje wydzielanie soków trawiennych.
Praca układu pokarmowego jest także regulowana przez specyficzne hormony żołądkowo - jelitowe. Żołądek drażniony mechanicznie przez pokarm wydziela hormony pobudzające pracę jego własnych gruczołów. Zakwaszona treść żołądka, przedostająca się do jelita, pobudza go do syntezy hormonów stymulujących z kolei pracę trzustki, wątroby i jelit oraz hamujących wydzielanie gruczołowe żołądka.