Le tre radici confluiscono in un unico tronco a livello della quinta vertebra lombare. Il tronco scende verso il basso coperto dal grande psoas e si rende evidente nell'angolo formato dalla confluenza fra lo psoas e l'iliaco. Durante il suo decorso addominale e pelvico fornisce rami per l'ileopsoas e il pettineo. Passa al di sotto del legamento inguinale nella lacuna neuromuscolare assieme all'ileopsoas. In corrispondenza del triangolo di Scarpa si divide nei suoi 4 rami terminali: il nervo muscolocutaneo laterale, il nervo muscolocutaneo mediale, il nervo del muscolo quadricipite e il nervo safeno.