Высшие симпатические центры расположены в ретикулярной формации продолговатого мозга и варолиева моста и в гипоталамусе . Особенно важны ростральные вентральные области продолговатого мозга и, в частности, ростральный вентролатеральный отдел. Отсюда идут возбуждающие волокна к преганглионарным симпатическим нейронам боковых рогов спинного мозга .

На стволовые симпатические центры влияют физико-химические факторы внутренней среды, в том числе - концентрация гормонов и субстратов в крови. Важную роль в этом отношении могут играть структуры, прилегающие к желудочкам мозга и лежащие за пределами гематоэнцефалического барьера . Среди них выделяется самое заднее поле (area postrema) - область продолговатого мозга, расположенная на дне IV желудочка.

Как известно, общая активация симпатоадреналовой системы приводит к генерализованной реакции организма ( вегетативный компонент реакции борьбы или бегства по Кеннону ). В то же время симпатическая нервная система участвует и в постоянной регуляции вегетативных функций путем изменения симпатической посылки к отдельным внутренним органам.