三叉神经trigeminalnerve为最粗大的混合性脑神经，含一般躯体感觉和特殊内脏运动两种纤维。其特殊内脏运动纤维起于脑桥中段的三叉神经运动核，纤维组成三叉神经运动根，由脑桥基底部与脑桥臂交界处出脑，位于感觉根下内侧，最后进入三叉神经第3支下颌神经中，经卵圆孔出颅，随下颌神经分支分布于咀嚼肌等。
运动根内还含有三叉神经中脑核有关的纤维，主要传导咀嚼肌的本体感觉。三叉神经内以躯体感觉神经纤维为主，这些纤维的细胞体位于三叉神经节（半月节）trigeminalganglion内，该神经节位于颅中窝颧骨岩部尖端的前面三叉神经压迹处，为硬脑膜形成的美克尔腔包裹。
三叉神经节由假单极神经元组成，其中枢突集中构成了粗大的三叉神经感觉根，由脑桥基底部与脑桥臂交界处入脑，止于三叉神经诸感觉核，其中传导痛温觉的纤维主要终止于三叉神经脊束核；传导触觉的纤维主要终止于三叉神经脑桥核。三叉神经节细胞的周围突组成三叉神经三大分支，即第1支眼神经、第2支上颌神经、第3支为下颌神经。从3大分支不断分支分布于面部皮肤、眼及眶内、口腔、鼻腔、鼻旁窦的粘膜、牙、脑膜等，传导痛、温、触等多种感觉。
三叉神经分布图（一）眼神经
眼神经ophthalmicnerve仅含躯体感觉纤维自三叉神经节发出后，穿行海绵窦外侧壁，位于伴行的动眼神经、滑车神经的下方，继而经眶上裂入眶，分支分布于眶、眼球、泪腺、结膜、硬脑膜、部分鼻粘膜、额顶部及上睑和鼻背部的皮肤。眼神经分支如下：
1．额神经frontalnerve是眼神经分支中最上面、较粗大的一支，在眶顶骨膜与上睑提肌之间前行，分2～3支，其中经眶上切迹伴同名血管穿出者，称眶上神经supraorbitalnerve分布于额顶、上睑部皮肤。另一支向内前方经滑车上方出眶称滑车上神经supratrochlearnerve分布于鼻背及内毗附近皮肤。
2．泪腺神经lacrimalnerve细小，沿眶外侧壁、外直肌上方行向前外，除分支布于泪腺外，还分出细支，穿外毗达面部，分布于上睑、外毗部皮肤。泪腺神经与上颌神经的分支——颧神经有交通，由此导入副交感纤维控制泪腺分泌。
3．鼻睫神经nasociliarynerve在上直肌和视神经之间前内行达眶内侧壁，发出滑车下神经infratrochlearnerve）行于上斜肌下方，在滑车下出眶，分布于鼻背、眼睑皮肤及泪囊；发出筛前、筛后神经分布于筛窦、鼻腔粘膜及硬脑膜；发出睫状长神经在眼球后方穿入眼球，分布于角膜、睫状体、虹膜等；并有分支至睫状神经节，构成其感觉根。
（二）上颌神经
上颌神经maxillarynerve上颌神经仅含躯体感觉纤维自三叉神经节发出后，进入海绵窦外侧壁，沿其下部向前经圆孔出颅，进入翼腭窝上部、继续前行经眶下裂入眶，延续为眶下神经。上颌神经主要分布于上颌牙齿、口腔和鼻腔粘膜、硬脑膜及睑裂与口裂之间的皮肤。其主要分支如下：
1．眶下神经infraorbitalnerve为上颌神经主干的终末支，经眶下裂入眶后，继续贴眶下壁向前，经眶下沟、眶下管出眶下孔分数支，分布于下睑、鼻翼、上唇的皮肤和粘膜。临床作上颌部手术时常经眶下孔进行麻醉。
2．颧神经zygomaticnerve较细小，在翼腭窝处分出，经眶下裂入眶后分两支，穿过眶外侧壁分布于颧、颞部皮肤。颧神经还借交通支将来源于面神经的副交感节后纤维导入泪腺神经控制泪腺分泌。
3．上牙槽神经superioralveolarnerves分为上牙槽后、中、前三支，其中上牙槽后神经自翼腭窝内上颌神经本干发出后，在上颌骨体后方穿入骨质；上牙槽中、前支分别在眶下沟和眶下管内自眶下神经分出，3支在上颌骨内相互吻合形成上牙槽神经丛后，分支分布于上颌牙齿、牙龈及上颌窦粘膜。
4．翼腭神经pterygopalatinenerve也称神经节支，为2～3条细小神经，始于上颌神经行至翼腭窝处，向下连于翼腭神经节（副交感神经节），穿过神经节后分布于腭、鼻腔的粘膜及腭扁桃体，传导这些区域的感觉冲动。此外，上颌神经在颅内还发出脑膜支，分布颅中窝的硬脑膜及小脑幕等。
（三）下颌神经
下颌神经mandibularnerve是三叉神经3大分支中最粗大的一支，是既含一般躯体感觉纤维又含特殊躯体运动纤维的混合性神经。自卵圆孔出颅后，在翼外肌深面分为前、后两干，前干细小，除发出肌支分布于咀嚼肌、鼓膜张肌和腭帆张肌外，还发出一支颊神经。后干粗大，除分布于硬脑膜、下颌牙及牙龈、舌前2／3及口腔底的粘膜、耳颞区和口裂以下的皮肤外，还发分支支配于下颌舌骨肌和二腹肌前腹。下颌神经分支如下：
1．耳颞神经auriculotemporalnerve此神经以两根起于下颌神经后干，多为两根间夹持脑膜中动脉向后合成一支后，经下颌颈内侧转向上行，与颞浅血管伴行穿过腮腺，经耳前向上分布于颞区皮肤，并有分支至腮腺，此支将来源于舌咽神经的副交感纤维导入腺体，控制腮腺分泌。
2．颊神经buccalnerve发出后沿颊肌外面向前下行，分布于颊部皮肤及口腔侧壁粘膜。
3．舌神经ljngualnerve分出后在下颌支内侧下降，沿舌骨舌肌外侧呈弓形越过下颌下腺上方，前行达口腔粘膜深面，分布于口腔底及舌前2／3粘膜，传导一般感觉。在舌神经的行程中有来自面神经的鼓索加入，从而将面神经中的副交感纤维和味觉纤维导入舌神经，并随舌神经分布至舌前2／3粘膜，接收舌前2／3的味觉；副交感纤维在舌神经途经下颌下腺时，向下分出至下颌下神经节，换神经元后，节后纤维控制下颌下腺和舌下腺的分泌。
4．下牙槽神经inferioralveolarnerve也为混合性神经，在舌神经后方，沿翼内肌外侧下行，穿下颌孔入下颌管，在管内分支组成下牙丛，分支分布于下颌牙及牙龈，其终支自下颌骨的颏孔穿出，称颏神经，分布颏部及下唇的皮肤和粘膜。下牙槽神经中的运动纤维支配下颌舌骨肌及二腹肌前腹。
5．咀嚼肌神经属运动性神经，分支有咬肌神经、颞深神经、翼内肌神经、翼外肌神经，分别支配4块咀嚼肌。
一侧三叉神经损伤时出现同侧面部皮肤及眼、口和鼻粘膜一般感觉丧失；角膜反射因角膜感觉丧失而消失；一侧咀嚼肌瘫痪和萎缩，张口时下颌偏向患侧。临床上常见的三叉神经疼可以波及三叉神经全部分支或某一分支，此时，疼痛部位与三叉神经3大支的皮肤分区完全一致，而且压迫眶上孔、眶下孔或颏孔时，可以诱发患支分布区的疼痛，借此有助于诊断。