缩血管神经纤维都是交感神经纤维，其节前神经元位于脊髓胸、腰段的中间外侧柱内，为胆碱能神经元;节后神经元位于椎旁和椎前神经节内，末梢释放的递质为去甲肾上腺素。血管平滑肌细胞有α和β两类肾上腺素能受体。去甲肾上腺素与α肾上腺素能受体结合，可导致血管平滑肌收缩;与β肾上腺素能受体结合，则导致血管平滑肌舒张，去甲肾上腺素与α肾上腺素能受体结合的能力较与β受体结合的能力强，故缩血管纤维兴奋时引起缩血管效应。人体几乎所有血管都没交感缩血管纤维的支配，但不同的部位的血管其分布密度不同。
皮肤血管中缩血管纤维分布最密，骨骼肌和内脏的血管次之，冠状血管和脑血管中分布较少，在同一器官中，动脉中缩血管纤维的密度高于静脉，微动脉中密度最高，而毛细血管前括约肌中神经纤维分布很少。
人体内多数血管只接受交感缩血管纤维的单一神经支配。在安静状态下，交感缩血管纤维持续发放约1～3次/秒的低频冲动，称为交感缩血管紧张，这种紧张性活动使血管平滑肌保持一定程度的收缩状态。