Il segmento cervicale della catena dell'ortosimpatico si estende dalla base del cranio sino all'apertura superiore del torace. È applicato alla fascia prevertebrale che lo separa dai processi traversi delle vertebre cervicali e dai muscoli lungo della testa e lungo del collo. Entra in rapporto anteriormente con il fascio vasculo-nervoso del collo e con l'arteria succlavia. Consiste di tre gangli distinti in uno superiore, uno medio ed uno inferiore. Il ganglio cervicale superiore ha forma fusata e si estende lungo il muscolo lungo del collo all'altezza della 2° e della 3° vertebra cervicale; si trova, quindi, in prossimità della biforcazione carotidea ed entra in rapporto anteriormente con la vena giugulare interna e con il nervo vago. Il ganglio emette rami comunicanti con i tre nervi cervicali superiori, con il nervo vago, con l'ipoglosso e con altri nervi della regione; inoltre emette rami per il plesso carotideo esterno ed interno che accompagnano i vasi.Il plesso carotideo interno consiste di fibre postgangliari derivate dal ganglio cervicale superiore per mezzo del nervo carotideo interno. A livello del seno cavernoso numerose fibre del plesso lasciano il plesso stesso per distribuirsi all'orbita, per raggiungere il nervo peritoso profondo e per il nervo timpanico del glossofaringeo. Il ganglio cervicale medio è variabile sia nella sua posizione che nella sua dimensione. Talvolta può essere solo rappresentato da pochi raggruppamenti cellulari inseriti nello spessore del cordone intermedio; quando è microscopicamente visibile è situato davanti al processo traverso della 4° o della 5° vertebra cervicale. Il ganglio cervicale inferiore è per l'80% fuso con il primo ganglio toracico a formare il ganglio stellato. È situato davanti al collo della prima costa e prende rapporto anteriormente con la cupola pleurica e con l'arteria succlavia. Il ganglio cervicale inferiore è connesso con il 6°, il 7° e l'8° nervo spinale.