Kad ķermenis piedzīvo stresu, tas izraisa sarežģītu mijiedarbību virkni starp nervu sistēmu un endokrīno sistēmu, kas regulē hormonus. Nervu sistēma uztver un interpretē notikumus, un, ja tiek uztverts stress, endokrīnā sistēma tiek brīdināta, kamēr tiek aktivizēta simpātiskā nervu sistēma. Ķīmisko signālu pārraidi ar hormoniem ierosina neliela smadzeņu struktūra – hipotalāms. Izmantojot nervu sistēmas elektriskos signālus, hipotalāms izraisa endokrīno dziedzeru hormonu izdalīšanos. Sirdsdarbības ātrumu, elpošanu, gremošanu un daudzus citus vielmaiņas procesus ietekmē hormonu, stresa un nervu sistēmas sarežģītā mijiedarbība.
Centrālā nervu sistēma, kas sastāv no smadzenēm un muguras smadzenēm, ātri nosūta un saņem elektriskos signālus caur neironiem, kas darbojas kā ziņojumapmaiņas ceļi. Signāli no perifērās nervu sistēmas tiek transportēti uz smadzenēm interpretācijai. Smadzenes reaģē, nosūtot elektriskus ziņojumus, kas liek muskuļiem darboties. Papildus kustību kontrolei smadzenes jūt emocionālu, fizisku vai garīgu stresu un signalizē endokrīno sistēmu, lai atbrīvotu atbilstošus hormonus, reaģējot uz uztverto ārkārtas situāciju. Nervu sistēmas reakcija uz stresu parasti darbojas, lai pasargātu cilvēkus no kaitējuma, bet hronisks stress pārņem sistēmu.
Lai tiktu galā ar stresu, simpātiskā nervu sistēma aktivizē cīņas vai bēgšanas reakciju, kas izraisa adrenalīna pieplūdumu, paātrinātu sirdsdarbību un elpošanas ātrumu, paaugstinātu asinsspiedienu un palēninātu gremošanu. Tas liek ķermenim ātri rīkoties ārkārtas situācijās. Ciešā saikne starp stresu un nervu sistēmu var radīt problēmas, ja stress ir hronisks un avārijas reaģēšana iestrēgst pozīcijā “ieslēgts”. Ja stress ir pārmērīgs, var rasties trauksme, miega traucējumi un sirds bojājumi. Hronisks stress neļauj parasimpātiskajai nervu sistēmai atgriezt ķermeni līdzsvarotā, atslābinātā stāvoklī.
Stress liek endokrīnajai sistēmai atbrīvot hormonus, kam ir ātra un plaša ietekme uz visu ķermeni. Imūnsistēmas darbība ir nomākta un audu dzīšana un atjaunošanās palēninās, savukārt simpātiskās nervu sistēmas aktivizēšanās palielina stresu, ko organisms izjūt. Var attīstīties emocionālas problēmas, tostarp trauksme un depresija. Ir traucēta gremošanas darbība un var rasties ar stresu saistītas slimības, piemēram, hroniski gremošanas traucējumi vai kairinātu zarnu sindroms. Medicīnas speciālisti iesaka cilvēkiem iemācīties pārvaldīt stresu, lai palīdzētu kontrolēt iespējamās problēmas ar hronisku stresu un nervu sistēmas reakciju.