Il nervo origina dal solco postero-laterale del midollo allungato ed esce dalla cavità cranica tramite il foro giugulare, insieme al nervo vago ed al nervo accessorio; durante l'attraversamento, forma due gangli: il ganglio superiore dell'Ehrenritter, detto anche giugulare, che è puramente sensitivo, ed il ganglio inferiore, detto anche petroso, che invece è sensitivo e parasimpatico. Arrivato nel collo, il tronco decorre inizialmente verso il basso, tra l'arteria carotide interna e la vena giugulare interna, per poi curvare e posizionarsi sul margine posteriore del muscolo stilofaringeo. A questo punto le fibre nervose si distribuiscono ai territori finali di innervazione.