自主神经系统由功能拮抗的交感和副交感神经两个系统组成。

脑内的中枢径路包括大脑的新皮质和小脑均对自主性功能有影响，但径路不明。目前多把边缘皮质和下丘脑分别作为自主神经系统的皮质和皮质下中枢。边缘系统包括基底嗅区、旁嗅区、扣带回、海马回、海马和齿状回在内的嗅脑大边缘叶与某些皮质区和皮质下核及其纤维联系。

交感神经系统包括脊髓侧柱和交感神经节及其节后纤维。副交感神经在脑干和骶髓内副交感的节前神经元极为分散。

主要表现为瞳孔不等大、泪腺分泌异常、眼睑位置异常。

与神经眼科相关的瞳孔异常表现为双侧瞳孔外形正常，但瞳孔较大侧对光反射减弱，病变是动眼神经麻痹。瞳孔回避常见于视神经病变。

泪腺分泌过多可能与下丘脑病变有关，分泌过少可为先天性脑干神经核发育不良。泌泪障碍见于面神经的副交感支异常，也可见“鳄鱼泪”。

Müller肌的功能异常可致睑运动异常，交感麻痹多可致单侧睑下垂，是Horner综合征的组成部分。

眶内自主神经源性病变可不伴有上述症状，而首发症状为眼球或眼位的异常。