La cornea è innervata da piccoli rami mielinizzati del nervo oftalmico che in parte formano un plesso profondo sopra l'endotelio, in parte attraversano l'endotelio corneale e si proiettano perpendicolarmente nello stroma per poi formare un plesso (sottoepiteliale) al di sotto dell'epitelio corneale. Un ultimo plesso sottobasale è costituito da quei piccoli nervi che attraversano la membrana limitante anteriore e si proiettano come terminazioni nervose libere tra le cellule epiteliali; tali assoni presentano caratteristiche espansioni tondeggianti. A partire dall'entrata nello stroma le sottili terminazioni nervose diventano amieliniche: queste terminazioni sono sensibili a stimoli tattili, termici e chimici. I nervi della cornea sono responsabili dei riflessi dell'ammiccamento e della lacrimazione.