Ko telo doživi stres, sproži zapleten niz interakcij med živčnim sistemom in endokrinim sistemom, ki uravnava hormone. Živčni sistem zaznava in interpretira dogodke, in če zaznamo stres, je opozorjen endokrini sistem, medtem ko se aktivira simpatični živčni sistem. Kemično signalizacijo s hormoni sproži drobna struktura v možganih, hipotalamus. Z uporabo električne signalizacije živčnega sistema hipotalamus sproži sproščanje hormonov s strani endokrinih žlez. Na srčni utrip, dihanje, prebavo in številne druge presnovne procese vplivajo zapletene interakcije med hormoni, stresom in živčnim sistemom.
Osrednji živčni sistem, sestavljen iz možganov in hrbtenjače, hitro pošilja in sprejema električne signale prek nevronov, ki delujejo kot sporočilne poti. Signali iz perifernega živčnega sistema se prenašajo v možgane za interpretacijo. Možgani se odzovejo s pošiljanjem električnih sporočil, ki sprožijo delovanje mišic. Poleg nadzora gibanja možgani zaznavajo čustveni, fizični ali duševni stres in signalizirajo endokrinemu sistemu, naj sprosti ustrezne hormone kot odgovor na zaznano izredno situacijo. Odzivi živčnega sistema na stres običajno delujejo tako, da zaščitijo ljudi pred poškodbami, vendar kronični stres preplavi sistem.
Za spopadanje s stresom simpatični živčni sistem aktivira odziv na boj ali beg – kar sproži porast adrenalina, povečano srčno frekvenco in dihanje, povišan krvni tlak in upočasnjeno prebavo. To pripravi telo na hitro ukrepanje v nujnih primerih. Tesne vezi med stresom in živčnim sistemom lahko povzročijo težave, ko je stres kroničen in se odziv v sili zatakne v položaju “vklopljeno”. Če je stres pretiran, se lahko pojavijo tesnoba, težave s spanjem in poškodbe srca. Kronični stres preprečuje parasimpatičnemu živčnemu sistemu, da bi telo vrnilo v uravnoteženo, sproščeno stanje.
Stres povzroči, da endokrini sistem sprošča hormone, ki imajo hitre in obsežne učinke po telesu. Delovanje imunskega sistema je oslabljeno, celjenje in obnova tkiv se upočasni, medtem ko aktivacija simpatičnega živčnega sistema poveča stres, ki ga telo občuti. Lahko se razvijejo čustvene težave, vključno z anksioznostjo in depresijo. Prebavno delovanje je oslabljeno in lahko se pojavijo bolezni, povezane s stresom, kot so kronične prebavne motnje ali sindrom razdražljivega črevesja. Medicinski strokovnjaki svetujejo, naj se ljudje naučijo obvladovati stres, da bi lahko obvladovali morebitne težave s kroničnim stresom in odzivom živčnega sistema.