Развитие вегетативной нервной системы в онтогенезе (эмбриогенезе) идет иначе, чем в филогенезе. Вегетативная нервная система возникает из общего с анимальной частью источника — нейроэктодермы, чем доказывается единство всей нервной системы. Из общего зачатка нервной системы выселяются симпатобласты, которые скапливаются в определенных местах, образуя сначала узлы симпатического ствола, а затем промежуточные узлы, а также нервные сплетения. Отростки клеток симпатического ствола объединяются в пучки. Сходным образом развивается и часть вегетативной нервной системы в области головы. Зачатки парасимпатических узлов выселяются из продолговатого мозга или ганглиозной пластинки и совершают дальнюю миграцию вдоль ветвей тройничного, блуждающего и других нервов, оседая по их ходу или образуя интрамуральные ганглии.
Закладка периферических вегетативных нейронов происходит на третьей неделе внутриутробного развития из клеток ганглионарной пластинки (нервного гребня). По мере формирования нервной системы, часть клеток ганглионарной пластинки отделяется от зачатков будущих спинномозговых узлов и мигрирует в вентролатеральном направлении, давая начало узлам автономной нервной системы. Важно подчеркнуть, что в эмбриогенезе образование периферических вегетативных нейронов происходит обособленно от нервной трубки. Вследствие особенностей эмбриональной закладки и последующего развития периферические вегетативные нейроны оказываются диффузно расселенными по всему телу, концентрируясь в вегетативных узлах и нервных сплетениях.
Вегетативные ядра в спинном и головном мозгу также начинают формироваться на третьей неделе внутриутробного развития; они образуются из клеток межуточной зоны, расположенной между крыльной и базальной пластинками нервной трубки. На последующих этапах эмбриогенеза по мере развития иннервации внутренних органов связь вегетативных узлов со спинным мозгом устанавливается вторичным путем.
