消化系统的各个器官中，除了食管上段、肛门外括约肌、口腔由躯体神经来支配外，其他部分的器官都受交感神经和副交感神经及内在神经的支配。支配消化系统各个器官的交感神经起源于脊髓的第3胸节至第3腰节，交感神经节后纤维末梢通过释放去甲肾上腺素，达到抑制消化道的运动和消化腺的分泌的功能。
支配消化系统的副交感神经主要发自延髓的迷走神经，大部分副交感神经节后纤维末梢释放乙酰胆碱。对消化道的运动和消化腺的分泌起兴奋作用。内在神经主要有黏膜下神经丛和肌间神经，黏膜下神经主要功能是参与消化道腺体和内分泌，肌间神经丛主要功能是控制消化道的运动。