消化开始于头部阶段，准备消化系统接受食物。当我们的大脑处理有关食物的视觉或嗅觉信息时，它会在支配唾液腺和胃的颅神经中触发脉冲来准备食物。
头相是对熟悉食物的条件反应或习得反应。我们对某种食物的胃口或欲望会改变大脑的准备反应。个人可能会产生更多的唾液，胃隆隆作响期待着苹果派而不是西兰花。食欲和欲望是下丘脑和杏仁核的产物，大脑区域与内脏过程和情绪有关。在头位期之后，消化是由肠神经系统（ENS）作为非条件反射控制的。个人不必学习如何消化食物；不管是苹果派还是西兰花，都会发生这种情况。
ENS的独特之处在于它的功能（主要）独立于大脑。大约90%的交流是由大脑发送的信息，而不是相反的方式。这些信息给大脑提供关于饱腹、恶心或肿胀的信息。
ENS作为外周神经系统的一部分，也有其独特之处，它包含运动和感觉神经元。例如，ENS引导平滑肌运动，使食物沿着消化道从食道到肛门搅动和推进。然而，大脑控制着骨骼肌，这些肌肉执行有意识的动作，比如吞咽和排便。
感觉神经元检测胃和肠的变化。当食物进入这些空腔时，机械感受器检测胃和十二指肠衬里的伸展和扩张。然后，化学受体检测食糜化学成分的变化，如pH值的变化以及蛋白质和脂肪的存在。这些信息被用来推动消化的每一步，并与内分泌系统协调，释放消化激素。
ENS包含2-6亿个神经元，有时被称为“小大脑”。它使用许多与中枢神经系统（CNS）和大脑相同的神经递质。正因为如此，神经系统中的神经元容易受到与大脑神经元相同的神经损伤，从而在肠道疾病和神经系统疾病之间建立了联系。例如，在帕金森病患者中，ENS和大脑中的神经元都表现出类似的疾病症状，如α-突触核蛋白内含物，可能还有路易体。
