Частота та глибина дихання регулюються нервовою системою – її центральними (дихальний центр) та периферичними (вегетативними) ланками. У дихальному центрі, розташованому в головному мозку, є центр вдиху та центр видиху.
Церебелум – мозок розміщений у потиличній частині голови під церебрумом. Він регулює координацію та баланс. Стовбур мозку розташований внизу під півкулями і попереду мозочка. Він з'єднує мозок з хребтом та регулює автоматичні функції – дихання, травлення, серцебиття та кров'яний тиск.
Регуляція дихальних рухів здійснюється дихальним центром, який представлений сукупністю нервових клітин, розташованих у різних відділах центральної нервової системи. Основна частина дихального центру розташована у довгастому мозку.
Чинники, гуморально що впливають на дихальний центр: Надлишок СО2 – гіперкарбія, що викликає активацію дихального центру. Недолік О2 – гіпоксилія, що викликає активацію дихального центру. Ацидоз – накопичення іонів водню (закислення), активує дихальний центр.