Строго говоря, раздражение любого отдела головного мозга сопровождается каким-либо вегетативным ответом, но в супратенториально расположенных его структурах нет каких-то компактных территорий, которые можно было бы отнести к специализированным вегетативным образованиям. Однако имеются надсегментарные вегетативные структуры большого и промежуточного мозга, оказывающие наиболее существенное, прежде всего интегративное, влияние на состояние вегетативной иннервации органов и тканей.
К таким структурам относится лимбико~ретикулярный комплекс, прежде всего гипоталамус, в котором принято различать передний — трофотропный и задний — эрготропный отделы. Структуры лимбико-ретикулярного комплекса имеют многочисленные прямые и обратные связи с новой корой (neocortex) больших полушарий мозга, которая контролирует и в какой-то степени корригирует их функциональное состояние.
Гипоталамус и другие отделы лимбико-ретикулярного комплекса оказывают глобальное регулирующее влияние на сегментарные отделы вегетативной нервной системы, создают относительный баланс между деятельностью симпатических и парасимпатических структур, направленный на поддержание в организме состояния гомеостаза. Кроме того, гипоталамический отдел мозга, миндалевидный комплекс, старая и древняя кора медиобазальных отделов больших полушарий, извилина гиппокампа и другие отделы лимбико-ретикулярного комплекса осуществляют интеграцию между вегетативными структурами, эндокринной системой и эмоциональной сферой, влияют на формирование мотиваций, эмоций, обеспечение памяти, поведения.
Патология надсегментарных образований может вести к полисистемным реакциям, при которых вегетативные расстройства являются лишь одной из составляющих сложной клинической картины.