Пиломоторные волокна — это волокна симпатической нервной системы, иннервирующие волосковые мышцы. Берут начало в клетках боковых рогов спинного мозга, расположенных на протяжении от VIII шейного до III поясничного сегмента. Эти клетки разнообразны по форме и до сих пор не выяснено, какие из них иннервируют пиломоторы. Из спинного мозга пиломоторные волокна направляются в узлы симпатического пограничного ствола, в клетках которых заканчиваются. Отсюда начинаются постганглионарные волокна, присоединяющиеся к спинномозговому нерву, в составе последнего они в дальнейшем достигают тех или иных сегментов кожи.
Пиломоторные периферические аппараты находятся под воздействием не только сегментарной регуляции, но и церебральных центров, которые располагаются в гипоталамической области, полосатом теле и коре головного мозга. Известно, что идущие от них к спинному мозгу пути перекрещиваются на уровне перекреста пирамидных путей.