ร่างกายมนุษย์มีสภาวะภายในที่เฉพาะเจาะจงซึ่งจำเป็นต้องบำรุงรักษาเพื่อความอยู่รอด สภาวะนี้เรียกว่าสภาวะสมดุล (homeostasis) รวมถึงปัจจัยต่าง ๆ เช่นอุณหภูมิภายในเครื่องชั่งค่า pH สมดุลอิเล็กโทรไลต์และองค์ประกอบของร่างกาย ระบบประสาทมีหน้าที่ในการรักษาสภาวะสมดุล เซลล์ประสาทรับความรู้สึก, สมอง, เซลล์ประสาทยนต์และไขสันหลังทั้งหมดมีบทบาทสำคัญในความสัมพันธ์ระหว่างระบบประสาทและสภาวะสมดุล หากส่วนใดส่วนหนึ่งของระบบประสาทได้รับความเสียหายสภาวะสมดุลนั้นยากหรือไม่สามารถรักษาได้
ระบบประสาทและสภาวะสมดุลมีความคิดเห็นเชิงลบ: ระบบประสาทตอบสนองต่อสิ่งกระตุ้นทั้งภายในและภายนอกหรือส่วนเบี่ยงเบนจากสภาวะปกติของร่างกาย ตัวอย่างเช่นหากอุณหภูมิของร่างกายแกนกลางลดลงต่ำเกินไปสมองจะส่งข้อความไปยังหลอดเลือดเพื่อบีบรัดและทำให้เลือดอบอุ่นไหลเวียนในแกนกลางของร่างกาย ในทำนองเดียวกันความร้อนในร่างกายส่วนเกินทำให้เกิดเหงื่อ ฟังก์ชั่นที่เกี่ยวข้องกับสภาวะสมดุลของร่างกายจะถูกควบคุมในสมองโดยต่อมใต้สมองและต่อมใต้สมอง
ต่อมใต้สมองนั้นเชื่อมโยงกับเซลล์ประสาทที่มีอวัยวะทั้งหมดในระบบประสาทส่วนปลาย มันมี hypothalamus, ฐานดอกและ epithalamus ต่อมเหล่านี้ควบคุมการทำงานภายในของร่างกายเช่นความหิวจังหวะการนอนหลับและการหลั่งของฮอร์โมนต่างๆ ต่อมใต้สมองยังสื่อสารกับส่วนอื่น ๆ ของสมอง ตัวอย่างเช่นหากร่างกายขาดออกซิเจนต่อมนี้จะสั่งให้ไขกระดูก oblongata เพื่อเพิ่มการหายใจหรืออัตราการเต้นของหัวใจเพื่อหมุนเวียนเลือดออกซิเจนทั่วร่างกาย
องค์ประกอบอื่นในความสัมพันธ์ระหว่างระบบประสาทและสภาวะสมดุลคือระบบประสาทส่วนปลาย มันประกอบด้วยเส้นประสาทส่วนอวัยวะทั้งหมดและเส้นประสาทที่ออกมาซึ่งแยกจากเส้นประสาทไขสันหลัง เส้นประสาทอวัยวะรับข้อมูลจากอวัยวะภายในหรืออวัยวะรับความรู้สึกแปลงข้อมูลเป็นสัญญาณไฟฟ้าและส่งไปยังสมอง เมื่อสัญญาณไปถึงสมองมันจะเดินทางไปตามเส้นประสาทที่ปล่อยออกไปยังกล้ามเนื้อหรือต่อมเพื่อตอบสนองต่อการกระตุ้น
ระบบประสาทส่วนปลายมีสองส่วน: ระบบร่างกายและระบบอัตโนมัติ หลังมีหน้าที่รับผิดชอบในสภาวะสมดุล มันเชื่อมโยงกับเส้นใยกล้ามเนื้อเรียบเช่นผนังลำไส้เส้นใยกล้ามเนื้อหัวใจและต่อมภายในร่างกาย ระบบประสาทอัตโนมัติสามารถแบ่งออกเป็นระบบประสาทที่เห็นอกเห็นใจและปรสิต
ระบบประสาทและสภาวะสมดุลสัมพันธ์เกี่ยวข้องกันผ่านระบบประสาทที่เห็นอกเห็นใจและประสาทสัมผัส ในกรณีที่อดีตผลิตฮอร์โมนที่ส่งผลให้ร่างกายตอบสนองต่อเหตุฉุกเฉิน - เพิ่มอัตราการเต้นของหัวใจหายใจการถ่ายโอนพลังงานไปยังกล้ามเนื้อ - หลังสงบร่างกายลดอัตราการเต้นของหัวใจการหายใจและการมีส่วนร่วมในการย่อยอาหาร การหลั่งฮอร์โมนอะดรีนาลีนและฮอร์โมน "ต่อสู้หรือหนี" อื่น ๆ จะปิดฟังก์ชันที่ไม่สำคัญทั้งหมดในช่วงเวลาของสถานการณ์
