El sistema nervioso parasimpático participa en la regulación del aparato cardiovascular, aparato digestivo y aparato genitourinario, en muchos órganos su acción es opuesta a la del sistema nervioso simpático, por ejemplo en el corazón enlentece el ritmo cardiaco, mientras que el simpático lo acelera. Hay tejidos, como el hígado, riñón, páncreas y tiroides, que reciben inervación parasimpática, lo que sugiere que este sistema participa también en la regulación metabólica, aunque las influencias colinérgicas sobre el metabolismo no son bien conocidas.