冠状动脉主要受交感神经和副交感神经的双重支配，其中交感神经通过释放去甲肾上腺素使血管收缩，副交感神经通过乙酰胆碱使血管舒张。
交感神经来自脊髓胸段1-5节，其神经纤维通过星状神经节和颈中神经节形成心丛，最终支配冠状动脉。交感神经兴奋时，通过β1肾上腺素能受体增加心肌收缩力和心率，同时通过α1受体引起冠状动脉收缩。这种机制在应激状态下可优先保证心内膜下血流供应。副交感神经来自迷走神经的背核和疑核，其节前纤维在心内神经节换元后发出节后纤维支配冠状动脉。副交感神经兴奋时通过M型胆碱能受体引起血管舒张，这种作用在静息状态下较为明显。冠状动脉的神经支配具有区域性差异，近端血管神经分布密度高于远端，这解释了为何血管痉挛多发生于冠状动脉近端。
冠状动脉的神经调节还涉及多种肽能神经纤维，如降钙素基因相关肽神经纤维具有强力扩血管作用。神经支配异常可能导致冠状动脉痉挛、心肌桥等病理现象。长期交感神经过度激活会加速动脉粥样硬化进程，而糖尿病等疾病引起的自主神经病变也会影响冠状动脉的舒缩功能。
保持规律作息和适度运动有助于维持自主神经平衡，避免过度紧张和焦虑。吸烟会损害血管内皮功能并干扰神经调节，应当严格避免。对于存在胸闷胸痛症状者，应及时就医评估冠状动脉供血情况，必要时进行动态心电图或冠状动脉造影检查。
