自主神經系統由功能拮抗的交感和副交感神經兩個系統組成。

腦內的中樞徑路包括大腦的新皮質和小腦均對自主性功能有影響，但徑路不明。目前多把邊緣皮質和下丘腦分別作為自主神經系統的皮質和皮質下中樞。邊緣系統包括基底嗅區、旁嗅區、扣帶回、海馬回、海馬和齒狀回在內的嗅腦大邊緣葉與某些皮質區和皮質下核及其纖維聯系。

交感神經系統包括脊髓側柱和交感神經節及其節后纖維。副交感神經在腦干和骶髓內副交感的節前神經元極為分散。

主要表現為瞳孔不等大、淚腺分泌異常、眼瞼位置異常。

與神經眼科相關的瞳孔異常表現為雙側瞳孔外形正常，但瞳孔較大側對光反射減弱，病變是動眼神經麻痹。瞳孔回避常見于視神經病變。

淚腺分泌過多可能與下丘腦病變有關，分泌過少可為先天性腦干神經核發育不良。泌淚障礙見于面神經的副交感支異常，也可見“鱷魚淚”。

Müller肌的功能異常可致瞼運動異常，交感麻痹多可致單側瞼下垂，是Horner綜合征的組成部分。

眶內自主神經源性病變可不伴有上述癥狀，而首發癥狀為眼球或眼位的異常。