腸道內含有數億個形成腸神經系統的神經細胞，分佈在整個消化系統，允許腸道幾乎獨立於大腦自主活動。

腸道有自己的感覺細胞，即其腸內分泌細胞，能夠蒐集腸道環境的資訊，並傳達給大腦。

換句話說，腸神經系統與中樞神經系統關聯密切。所以，當腸道健康出了問題，可以影響人的情緒，正是因為腸神經系統可以將其有害的神經遞質傳輸於中樞神經系統，造成中樞神經的情緒向負面轉變，如在腸道炎症的急性應激反應下，腦部海馬體及額葉皮層內的腦源性神經營養因子和磷酸化環磷腺苷效應元件結合蛋白表達會顯著降低。

而反過來，中樞神經所發出的神經遞質也可由腸神經系統接收，所以會有腸神經官能症的出現，但是在治療時，僅僅針對中樞神經系統的治療卻往往不見效，也是因為腸系統的獨立性，極其神經的自主性。

正因為腸道的神經系統特性，所以腸道才被稱為第二大腦。

因為腸道有大約5億個神經元——差不過是大腦神經元的5倍之多；它大約有9米長，從你的食道一直延伸到你的肛門。它既可以獨立工作，也可以跟你頭頂的那個大腦通力合作。雖然你意識不到自己的腸道正在進行“思考”，但是腸神經系統確實可以幫助你察覺環境中的威脅，進而影響你作何反應。如果你“潛入”人體內部，你肯定能找到大腦，還有那些從脊髓發出來的末梢神經細胞。但腸神經系統是一套廣泛分佈在兩層腸道組織裡的神經網路，遠不如大腦那樣明顯。因此，在19世紀中葉，科學家才發現了它的存在。它是自主神經系統的組成部分。自主神經系統屬於外周神經系統，專門負責控制內臟的運作。它也是“原始的神經系統”，早在距今5億年前的首批脊椎動物身上就已經出現。後來隨著脊椎動物不斷演化，它也變得越來越複雜——甚至有可能是它促進了大腦的形成，所以腸道被稱為人體第二大腦。