La SNV agit par plusieurs mécanismes, notamment la modulation des voies neuronales, immunologiques et métaboliques. Neuronalement, elle stimule les afférences vagales qui influencent les régions cérébrales impliquées dans la régulation de l'humeur et de la cognition. Immunologiquement, la SNV réduit la production de cytokines pro-inflammatoires, telles que l'IL-6 et le TNFα, qui sont souvent élevées chez les patients atteints de SFC (étude médicale : Contreras, et al., 2023). Métaboliquement, elle peut améliorer la régulation énergétique et réduire le stress oxydatif, contribuant ainsi à une meilleure gestion de la fatigue (étude médicale : Natelson, et al., 2022).