瞳孔主要受兩組肌肉支配：瞳孔括約肌，其收縮使瞳孔縮小瞳孔開大肌，其收縮使瞳孔擴大。
瞳孔括約肌受第三對腦神經動眼神經支配（屬副交感神經），瞳孔開大肌受交感神經支配。人死後腦活動停止，使腦神經停止興奮（即副交感神經作用下降），導致交感神經作用被表現出來，是瞳孔開大。當人受驚嚇或情緒劇烈波動時的瞳孔放大也是交感神經興奮的結果。
人在感到驚訝的時候，瞳孔是放大的，因爲驚訝狀態的時候精神是異常興奮的，瞳孔變大的原因是因爲瞳孔擴大肌受頸交感神經支配。
起於大腦皮質的交感神經纖維進入視丘下漏斗外側的擴瞳中樞，部分交叉沿大腦導水管的灰質纖維經內囊到達脊髓的睫狀脊髓中樞即Budge氏中樞，其神經纖維進入頸上交感神經節，節後纖維隨頸內動脈入顱內，在三叉神經節前入眼神經，再經鼻睫神經和睫狀長神經而分佈於瞳孔擴大肌。
從視丘下發出的交感神經抑制性纖維至中樞Edinger-Westphal氏核，故交感神經對縮瞳中樞有抑制作用，如在感情衝動時，可透過中樞性抑制使擴瞳。
