Le strutture nervose di interesse per la regione chirurgica tiroidea sono rappresentate dal nervo laringeo superiore, più precisamente dalla sua branca esterna, e dall'inferiore. Il nervo laringeo superiore origina dal vago in prossimità del ganglio nodoso, al di sotto del forame giugulare, si porta in basso e in avanti passando dietro la carotide interna e l'esterna all'origine della linguale; giunto in corrispondenza del corno superiore dello joide si biforca nelle branche interna ed esterna. La prima decorre sul muscolo costrittore inferiore della faringe, coperta dall'arteria laringea superiore, si insinua fra muscoli tirojoideo e membrana omonima, che attraversa per fornire l'innervazione sensitiva alla mucosa laringea sovraglottica e faringea. La branca esterna scende invece verticalmente in prossimità dell'inserzione mediale del muscolo costrittore inferiore, applicata a quest'ultimo, e raggiunge il muscolo cricotiroideo che innerva mantenendo la tensione delle corde vocali; una sua lesione comporta quindi una riduzione del tono e della forza vocale, per lo più compensata dal controlaterale. Come si accennava appunto, il ramo esterno nel suo decorso contrae rapporti con l'arteria tiroidea superiore, che incrocia anteriormente, ponendosi in posizione mediale e anteriore al ramo di divisione arterioso anteriore. Il nervo laringeo inferiore o ricorrente destro emerge al limite inferiore del collo dal vago, poco al di sopra dell'incrocio di questo con l'arteria succlavia, circonda questa sulla faccia anteriore, inferiore e posteriore, e si porta in alto e medialmente.