副交感神经活动过度时瞳孔缩小，该神经麻痹时则瞳孔扩大。交感神经兴奋时瞳孔扩大，而麻痹时瞳孔缩小。瞳孔副交感与交感神经均麻痹时，瞳孔反射消失，但大小无变化。人受到有害刺激时瞳孔反应性扩大，系交感神经兴奋的结果。瞳孔的神经支配与反射机制，有瞳孔缩小、瞳孔扩大、瞳孔调节等反应。

瞳孔大小不等提示颅内病变，如脑外伤、脑肿瘤、炎症等。若大小变化不定提示有脑疝、是临床危象之兆。若两侧瞳孔大小不等且伴有对光反射减弱或消失以及神志不清，往往提示中脑功能损害，此种情况预后较为严重。