Das autonome Nervensystem steuert das Nervensystem, normalerweise durch den konstanten Input des parasympathischen Nervensystems, der die Herzfrequenz niedrig hält. Je aktiver der Input des parasympathischen Nervensystems ist, desto langsamer ist das Herz schlägt. Das Herz hat einen eigenen Schrittmacher, den das zentrale Nervensystem anpasst.
Bei normaler Aktivität steuert das parasympathische Nervensystem die Herzfrequenz. In Zeiten hoher Belastung oder Aktivität jedoch beeinflusst das sympathische Nervensystem den natürlichen Herzschrittmacher, um die Herzfrequenz über das normale Maß hinaus zu erhöhen. Die Nerven, die diese Aufgabe erfüllen, werden als Beschleunigernerven bezeichnet. Die Kontrolle sowohl des sympathischen als auch des parasympathischen Nervs, der zum Herzen führt, liegt im Mark des Gehirns.
Der Körper bestimmt anhand mehrerer Faktoren, wie hoch die Herzfrequenz sein soll. Die Chemie des Blutes hat eine starke Wirkung. Verminderte Sauerstoffwerte führen ebenso zu einer erhöhten Herzfrequenz wie erhöhte Kohlendioxid-, Wasserstoffionen- oder Milchsäurewerte. Die Herzfrequenz steigt auch als Reaktion auf starke Emotionen oder die Vorfreude auf Bewegung über das limbische System. Eine Erhöhung der Körpertemperatur kann auch die Herzfrequenz erhöhen. Der Schilddrüsenhormonspiegel beeinflusst die allgemeine Herzfrequenz, wobei höhere Spiegel zu einer erhöhten Frequenz führen.
