Волокна глазодвигательного нерва берут начало из ядра в среднем мозге , которое лежит в сером веществе дна водопровода мозга и простирается перед водопроводом на небольшое расстояние в дно третьего желудочка . Из этого ядра волокна проходят вперед через покрышку , красное ядро и медиальную часть черной субстанции , образуя ряд изгибов с латеральной выпуклостью, и выходят из глазодвигательной борозды на медиальной стороне ножки мозга .
Ядро глазодвигательного нерва не состоит из непрерывного столба клеток, а разбито на ряд более мелких ядер, которые организованы в две группы, переднюю и заднюю. Ядра задней группы насчитывают шесть ядер, пять из которых симметричны по обе стороны от средней линии, а шестое расположено в центре и является общим для нервов обеих сторон. Передняя группа состоит из двух ядер, переднемедиального и переднелатерального.
Ядро глазодвигательного нерва, рассматриваемое с физиологической точки зрения, можно разделить на несколько более мелких групп клеток, каждая из которых контролирует определенную мышцу.
Рядом расположено ядро Эдингера-Вестфаля, которое находится дорсально к главному глазодвигательному ядру. Оно отвечает за автономные функции глазодвигательного нерва, включая сужение зрачка и аккомодацию хрусталика.
