Le nerf crânien relie les muscles et les organes sensoriels de la tête et de la région thoracique directement au cerveau. Les nerfs crâniens relaient les informations entre le cerveau et les parties du corps, principalement vers et depuis les régions de la tête et du cou. Les nerfs crâniens ont des voies à l'intérieur et à l'extérieur du crâne.
Les voies à l'intérieur du crâne sont appelées "intracrâniennes" et les voies à l'extérieur du crâne sont appelées "extracrâniennes". Tous les nerfs crâniens sont appariés, ce qui signifie qu'ils se produisent à la fois sur les côtés droit et gauche du corps. Les nerfs crâniens quittent le cerveau par leurs propres ouvertures individuelles dans le crâne.
Douze paires de nerfs crâniens sont I olfactif (odorat), II optique (vue), III oculomoteur (déplace la paupière et le globe oculaire et ajuste la pupille et le cristallin de l'œil), IV trochléaire (déplace les globes oculaires), V trijumeau (muscles faciaux incl. mastication ; sensations faciales), VI Abducens (déplace les globes oculaires), VII Facial (goût, larmes, salive, expressions faciales), VIII Vestibulocochlear (auditif), IX Glossopharyngeal (déglutition, salive, goût), X Vagus (contrôle du SNP, par exemple lisse muscles du tractus gastro-intestinal), XI Accessoire (Mouvement de la tête et des épaules, déglutition), XII Hypoglosse (Muscles de la langue - parole et déglutition).