Queste fibre provengono dal midollo spinale dal centro cilio-spinale (C8-T1), escono con radici anteriori, attraversano il ganglio stellato ed il ganglio vertebrale salendo sino al ganglio cervicale superiore del simpatico, ove contraggono sinapsi con il secondo neurone. Il secondo neurone emmette l'assone che segue la carotide interna tramite il plesso carotideo interno e risalendo verso la cavità orbitaria si associa al nervo oftalmico del nervo trigemino (V) costituendo la radice lunga del "ganglio ciliare". Entrato nella cavità orbitaria, attraversa il ganglio ciliare senza contrarre sinapsi e raggiunge il muscolo dilatatore della pupilla nello spessore dell'iride.