El sistema nervioso emite fibras simpáticas y parasimpáticas al corazón, que regulan la velocidad y la fuerza del latido cardíaco.
El sistema nervioso emite fibras simpáticas a los vasos sanguíneos, que regulan el diámetro de los vasos sanguíneos, la presión arterial y dirigen la sangre hacia o desde órganos o áreas específicas del cuerpo.
Algunas neuronas, llamadas células neuroendocrinas, secretan hormonas en la sangre.
Por el contrario, el sistema circulatorio nutre todo el sistema nervioso y elimina sus desechos metabólicos.
Ciertas arterias tienen terminaciones nerviosas sensoriales que conducen señales al sistema nervioso que le informan sobre la presión arterial y el pH de la sangre, el oxígeno y los niveles de CO2.