El ano-recto está inervado por nervios sensitivos motores y otros dependientes del parasimpáticos como así también por el sistema nervioso entérico. El nervio principal es el nervio pudendo que se origina del 2º, 3º y 4º nervio sacro e inerva al esfínter anal externo, a la mucosa anal y a la pared anorectal. Este es un nervio mixto y tiene funciones tanto sensoriales como motoras. Su recorrido por el piso de la pelvis lo hace vulnerable a injurias por estiramiento particularmente durante el parto por vía natural.
El recto también contiene plexos mientéricos y submucosos, que corresponden al Sistema Nervioso Entérico (S.N.E). A partir del anillo anorrectal disminuyen las fibras ganglionares y, a partir de la línea dentada o pectínea, éstas desaparecen por completo.
El  EAI está bajo la influencia del sistema nervioso autónomo extrínseco simpático y parasimpático, que también inervan al S.N.E. Las fibras simpáticas nacen en la médula espinal lumbar y alcanzan el E.A.I.a través del plexo hipogástrico y pélvico.
Las fibras parasimpáticas colinérgicas relajan el E.A.I., mientras que las simpáticas noradrenérgicas lo hacen contraerse, por medio de receptores alfa, y relajarse por medio de receptores beta.
El EAE y los músculos del periné son inervados por el nervio pudendo que viene de la médula sacra.
En las paredes del recto y del ano hay células sensoriales que reaccionan a la distensión de la pared rectal.
Estas células sensoriales también detectan el tipo del contenido rectal. Se encuentran en el Sistema  Nervioso Entérico pero la información también llega al cerebro a través de la vía parasimpática esplácnica.
Debido a la existencia de estas fibras se percibe la necesidad de evacuar el intestino y se diferencia el tipo del contenido rectal: heces o gas. También los músculos del periné contienen células sensoriales que pueden informar sobre el contenido rectal.