Merkezi ve periferik sinir sistemleri, kalp atışı da dahil olmak üzere her bedensel fonksiyonla ilgilidir. Sinir sapı ve kalp arasındaki birincil ilişki otonom sinir sistemidir. Otonom sinir sistemi sürekli olarak kalbe beyinden gelen kimyasal ve elektriksel sinyal yoluyla kan pompalamasını söyler. Otonom sinir sisteminin fonksiyonlarının geri kalanında olduğu gibi, bu işlem otomatik ve bilinçsizdir.
Sinir sistemi ve kalp arasındaki bağlantıyı anlamanın önemli bir kısmı, sinir sisteminin ne olduğunu anlamaktır. Sinir sistemi, beyin ve omurilik olan merkezi sinir sisteminden ve vücudun geri kalan kısmını merkezi sinir sistemine bağlayan periferik sinir sisteminden oluşur. Periferik sinir sistemi ayrıca somatik sinir sistemi ve otonom sinir sistemi olan iki alt kategoriye ayrılabilir. Somatik sinir sistemi, kas-iskelet hareketini kontrol eden ve merkezi sinir sistemine duyusal bilgi sağlayan şeydir, ancak sinir sistemi ile kalp arasındaki temel ilişki otonom sinir sistemi ile yatmaktadır.
Otonom sinir sistemi, evrimsel açıdan vücudun en eski sistemlerinden biridir. Adından da anlaşılacağı gibi, kalp atışı gibi vücudun tüm otomatik fonksiyonlarından sorumludur. Bu, sinyallerin kaslara gönderilmeden önce bir kişinin, bir elin yürüme, bir el kaldırma gibi bir vücut komutu hakkında bilinçli bir şekilde düşünmesi gereken sinir sisteminin fonksiyonlarının geri kalanının aksine. Otonom sinir sistemi ve kalp bilinçsiz bir şekilde birlikte çalışarak kanı vücutta pompalamaya devam eder ve sahibini etkin bir şekilde hayatta tutar.
Sinir sistemi ve kalp arasındaki ilişkiyi anlamanın bir diğer önemli yönü kalbin nasıl çalıştığını anlamaktır. Kalp göğüs kafesi içinde korunur ve göğsün sol tarafını sol akciğerle paylaşır. Dört odadan oluşan karmaşık ve hayati bir sistemdir. Kullanılmış kan vücuttaki dokudan toplanır ve kalbin sağ tarafına pompalanır, burada akciğerlere pompalanır ve taze oksijen verilir ve sonra kalbin sol tarafına geri pompalanır ve vücuda geri verilir. Kalbin bu önemli işlevi sürdürmesinin tek yolu, beyinden otonom sinir sistemi aracılığıyla aldığı elektriksel ve kimyasal sinyallerdir.
