心臟具有自動節(jié)律性，并不是說心臟就不受大腦和神經(jīng)的支配。在日常生活中當我們遇到緊張和恐懼的事件時，心率會突然加快，面色會突然變白或變紅，這是因為心臟的活動也受著神經(jīng)系統(tǒng)支配的緣故。
心臟受植物神經(jīng)支配，支配心臟的傳出神經(jīng)為交感神經(jīng)系統(tǒng)的心交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)系統(tǒng)的迷走神經(jīng)。心交感神經(jīng)的節(jié)前神經(jīng)元為膽堿能神經(jīng)元，其末梢釋放的乙酰膽堿與節(jié)后神經(jīng)元細胞膜上的N受體結(jié)合，引起節(jié)后神經(jīng)元興奮，節(jié)后神經(jīng)元的軸突組成神經(jīng)叢，支配心臟各部。
心交感神經(jīng)后神經(jīng)元為腎上腺素能神經(jīng)元，心交感神經(jīng)興奮時末梢釋放的去甲腎上腺素與心肌膜上的腎上腺素能β受體結(jié)合，導致心率加快，傳導加速，心肌收縮力加強，這些作用分別稱為正性變時作用，正性變導作用和正性變力作用。心交感神經(jīng)對心臟的這些興奮作用可被β受體阻滯劑，如心得安等藥物所阻斷。
迷走神經(jīng)的作用與此相反，迷走神經(jīng)的節(jié)前和節(jié)后神經(jīng)元都是膽堿能神經(jīng)元。當迷走神經(jīng)興奮時，節(jié)后神經(jīng)元末梢釋放的遞質(zhì)乙酰膽堿與心肌細胞m受體結(jié)合導致心率減慢，房室傳導延遲和心肌收縮力減弱，甚至出現(xiàn)房室傳導阻滯，這些作用就是負性的變時、變傳導和變力作用，可被m受體拮抗劑如阿托品等藥物所阻斷。
