動眼神經核位于中腦被蓋部，大腦導水管腹面灰質內，相當于四疊體上丘的部分，沿中線兩側排列成二行，全長約10mm ，前端為第三腦室底的后部，后端與滑車神經核相連。從神經核發出的纖維自外側核離開核區，行至大腦導水管的腹面，由大腦腳間的動眼神經溝穿出中腦，進人腳間池。神經干由后顱凹向前外走行，位于大腦后動脈和小腦上動脈之間，居后交通動脈的下外方，穿出硬腦膜到顱中凹，進入海綿靜脈竇，經眶上裂進入眼眶。動眼神經在眼眶內分為上支和下支。上支較小，支配提上瞼肌和上直肌，下支較大，支配內直肌、下直肌和下斜肌。
