Центральный отдел симпатической части автономной нервной системы представлен симпатическими ядрами, nuclei intermediolaterales, расположенными в боковых рогах спинного мозга на уровне сегментов DI – LIII. Нейриты клеток выходят из спинного мозга в качестве преганглионарных волокон через брюшные корешки и отделяются от них в виде белых соединительных ветвей, rami communicantes albi, идя к паравертебральным узлам симпатического ствола.
Периферический отдел симпатической части автономной нервной системы состоит из двух цепочек симпатических узлов, ganglia trunci sympathici, лежащих по бокам позвоночника и потому называемых паравертебральной цепочкой симпатических узлов. Узлы соединяются посредством межузловых ветвей, rami interganglionares, в два симпатических ствола, trunci sympathici. Межузловые ветви могут соединять не только узлы одной стороны тела, но и узлы противоположных сторон (в поясничном и крестцовом отделах). От симпатических стволов отходят множественные ветви к автономным нервным сплетениям, а также серые соединительные ветви, rami communicantes grisei, к ближайшим спинномозговым нервам, по которым в них вступают постганглионарные симпатические волокна к скелетным мышцам, сосудам, железам и др. Кроме того, симпатические клетки концентрируются в узлах превертебральных автономных сплетений. Преганглионарные нервные волокна идут от nucleus intermediolateralis к клеткам паравертебральных или превертебральных ганглиев и через них переключаются синаптически на постганглионарные волокна, следующие к рабочим органам. Если преганглионарные волокна переключаются в превертебральных ганглиях, то они проходят узлы симпатического ствола транзитно.