Buang air besar adalah aktivitas refleks. Ketika tinja masuk ke dalam rektum, tinja akan merangsang reseptor di dinding rektum dan impuls disalurkan melalui serat aferen di saraf panggul dan infra-abdomen menuju pusat buang air besar primer di daerah lumbosakral sumsum tulang belakang. Impuls aferen juga disalurkan ke korteks serebral, yang menyebabkan keinginan untuk buang air besar. Jika kondisinya memungkinkan, impuls disalurkan melalui serat eferen (serat parasimpatis) saraf panggul, menyebabkan kontraksi kolon desendens, kolon sigmoid dan rektum serta diastol sfingter anus internal, sementara impuls eferen saraf kemaluan berkurang, sfingter anus eksternal menjadi diastol dan tinja dikeluarkan dari tubuh. Selain itu, saraf yang menginervasi otot perut dan diafragma menjadi tereksitasi, otot perut dan diafragma berkontraksi dan tekanan intraabdomen meningkat, sehingga memudahkan buang air besar. Jika kondisinya tidak memungkinkan, korteks serebral mengirimkan impuls ke sumsum tulang belakang untuk menghambat aktivitas pusat lumbosakral primer, dan impuls penghambatan ditransmisikan di sepanjang serat eferen dari saraf infra-abdomen (serat simpatis), menyebabkan peningkatan ketegangan sfingter anus dan peregangan usus besar sigmoid, dan refleks buang air besar terhambat. Jika refleks buang air besar sering ditekan, rektum secara bertahap akan kehilangan kepekaan normalnya terhadap rangsangan tekanan feses. Ketika feses berada di dalam usus besar terlalu lama, feses akan menjadi kering dan keras akibat penyerapan air yang terlalu banyak, sehingga feses tidak mudah dikeluarkan, dan ini adalah salah satu penyebab paling umum dari sembelit. Kelainan lain dalam buang air besar adalah ketika sensitivitas mukosa rektum meningkat karena peradangan, hanya sejumlah kecil tinja dan lendir di usus yang dapat menyebabkan keinginan dan refleks untuk buang air besar, dan selalu ada perasaan tidak tuntas setelah buang air besar.