L'innervazione cardiaca è totalmente derivante da fibre del sistema nervoso autonomo che costituiscono il cosiddetto plesso cardiaco. In particolare il cuore riceve i rami parasimpatici dal nervo vago e rami ortosimpatici dai gangli cervicali e toracici. Le azioni prevalenti sono mediate dal rilascio da parte dei neuroni postgangliari parasimpatici di acetilcolina che agisce su recettori muscarinici M2 e mediante il rilascio da parte dei neuroni postgangliari ortosimpatici di noradrenalina che agisce sui recettori adrenergici β¹, sensibili anche all'adrenalina circolante.