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뇌신경 중 가장 길고 복잡하며, 부교감신경 섬유를 포함하는 혼합신경이다.

상부신경절과 하부신경절이라고 하는 2개의 감각신경절(ganglia：감각 충격을 전달하는 신경조직의 덩어리)이 있다. 상부신경절 가지들은 귓바퀴의 피부에 분포해 있으며, 하부신경절은 인두분지와 상부후두신경이라는 2개의 분지를 낸다.

후두윤회신경은 목의 아래쪽과 가슴의 위쪽 부근에서 미주신경으로부터 갈라져나와 후두 근육에 분포한다. 더 아래쪽으로 심장분지·식도분지·폐분지가 갈라져나온다. 복부에서는 넓은 부위의 소화관과 기타 복강 내 장기에 분포한다.

미주신경은 뇌신경 중에서 가장 넓게 분포하는 신경이다. 인두분지와 후두분지는 인두와 후두의 운동 충격을 전달하고, 심장분지는 심장의 박동을 느리게 하는 일을 한다. 기관분지는 기관을 좁히는 일을 하며, 식도분지는 식도·위·담낭·췌장·소장의 불수의근을 조절하는 일과 연동운동을 자극하고 위장의 분비를 촉진시키는 일을 한다.