La SNV agit par plusieurs mécanismes pour améliorer les symptômes de la MPOC. Neuronalement, elle modifie l'activité des voies vagales, ce qui peut réduire le tonus bronchique et améliorer le flux d'air . Immunologiquement, la SNV a été associée à une réduction des niveaux de TNF-α, un médiateur clé de l'inflammation pulmonaire, ce qui suggère un effet anti-inflammatoire potentiel . Métaboliquement, la stimulation vagale peut influencer le métabolisme énergétique des cellules pulmonaires, contribuant ainsi à une meilleure fonction respiratoire .