迷走神經為混合神經,其運動纖維起自疑核,與舌咽神經并行,穿出腦干后經頸靜脈孔出顱腔,供應除軟腭肌和莖咽肌以外的所有咽、喉、軟腭的肌肉。感覺神經元在頸靜脈孔附近的頸神經節和結神經節。頸神經節的周圍支傳導一部分外耳道、鼓膜和耳廓的一般感覺;中樞支入三叉神經的腦干脊髓核。結神經節的周圍支傳導咽、喉、氣管、食管及各內臟的感覺,和咽、軟腭、硬腭,會咽等部分的味覺;中樞支入弧束核。副交感神經起自第四腦室底部的迷走神經背核,布于內臟器官。
迷走神經在頸、胸、腹均發出多個分支,支配頸部、胸腔內器官及腹腔內大部分臟器,通過傳導器官和臟器的感覺沖動及控制心肌、平滑肌和腺體活動來調節循環、呼吸、消化三個系統。