В ембріональному періоді на 3-му тижні починають закладатися симпатичні стовбури. Нейробласты (симпатобласты) мігрують з нервової трубки і формують парні нервові валики, з яких утворюються грудні і поперекові симпатичні вузли. У кінці I міс симпатичні вузли формуються і в шийному і крижовому відділах хребта. Одночасно симпатобласты мігрують до внутрішніх органів. Раніше всього вони проникають у стінку кишки, а потім серцевої трубки. Попереду аорти також закладаються множинні симпатичні вузли. Парасимпатичні вузли лицьової частини голови (ganglia ciliare, oticum, pterygopalatinum, submandibulare) виникають в результаті міграції нейробластов головного кінця нервової трубки і з клітин полулунного вузла трійчастого нерва. Переміщення нейробластов відбувається по нервових стовбурах.
Що ж стосується розвитку вегетативних центрів спинного мозку, то на 3-му тижні ембріонального розвитку в бічних відділах від I грудного до III поперекового сегмента нервової трубки відокремлюються симпатобласты у вигляді бічного стовпа. Їх аксони проростають на периферію разом з аксонами нейробластов рухового корінця. Симпатобласты проростають і зубчасті зв'язки. Потім вони залишають передній корінець, утворюючи білу сполучну гілку для зв'язку з симпатичним вузлами.
Вищим рівнем регуляційних механізмів вегетативних функцій є лімбічна область, кора гіпокампу, орбітальна звивина, які з'єднані проекційними шляхами з ядрами гіпоталамуса. Їх утворення пов'язане з розвитком головного мозку, починаючи з II міс внутрішньоутробного розвитку. Лише до VIII міс цього періоду встановлюється повна єдність між вищими механізмами вегетативної регуляції і вегетативними ядрами спинного мозку.