植物神经系统（又称自主神经系统）是调控人体内脏、血管、腺体等生理活动的重要系统，其活动通常不受意识直接支配，例如心跳、呼吸、胃肠蠕动、血管舒缩、排泄、出汗及性功能等，均受大脑皮质及皮质下中枢的调控。当大脑皮质的兴奋与抑制过程失衡时，上级中枢对植物神经的调控能力下降，便会导致植物神经功能紊乱。

在神经衰弱的各个阶段，患者均可出现植物神经功能紊乱的症状。血管舒缩功能失调时，可表现为头痛、肢体疼痛、面部潮红或苍白等。胃肠功能紊乱可导致消化不良、胃部不适、腹胀、便秘、肠鸣音亢进或腹泻。部分患者在轻度运动或情绪激动后，会出现心动过速、气喘、胸闷。此外，患者常自觉有热气上冲、出汗、口干、手足发冷等自主神经症状。皮肤划痕征阳性（即用钝器划皮肤后出现红色隆起痕迹）也较为常见。性功能障碍如遗精、阳痿、早泄、月经失调等亦不少见。这些症状常使患者误认为存在严重器质性疾病，实则多为植物神经功能紊乱所致。