Этот нерв является смешанным. Его чувствительные волокна передают раздражения с твердой мозговой оболочки, из глубины наружного слухового прохода, со слизистой оболочки глотки, гортани, трахеи, бронхов, легких, желудочно-кишечного тракта и других внутренних органов. Таким образом, висцеросенсорные раздражения, интероцептивные сигналя, в большей мере создающие общее ощущение благополучия организма, проводятся по блуждающему нерву. Периферические чувствительные узлы, аналоги межпозвоночных узлов – верхнего и нижнего узлов расположены в яремном отверстии и под ним. Через яремное отверстие блуждающий нерв вместе с IX и XI парами нервов выходит из полости черепа. В продолговатом мозге чувствительные волокна заканчиваются в ядре, рядом с ядром языкоглоточного нерва, в одиночном тракте. Отсюда импульсы по медиальной петле противоположной стороны, через зрительный бугор и заднее бедро внутренней капсулы поступают в нижнюю часть задней центральной извилины. На основании мозга нерв расположен у нижнего края мостомозжечкового угла.
Двигательные волокна Х пары начинаются от нижних отделов ядра, общего с языкоглоточным нервом – двоякого ядра, и идут к поперечно-полосатой мускулатуре глотки, мягкого неба, гортани, надгортанника и верхней части пищевода.
Двигательные вегетативные (парасимпатические) волокна к гладкой мускулатуре трахеи и бронхов, пищевода, желудка, тонких кишок и верхней части толстых кишок, а также секреторные волокна к желудку и поджелудочной железе, тормозящие волокна к сердцу и вазомоторные (к сосудам) начинаются от вегетативного, дорсального ядра блуждающего нерва, расположенного непосредственно под дном четвертого желудочка, неподалеку от ядра подъязычного нерва.
Район этого ядра и является тем жизненно важным центром, при поражении которого может наступить смерть от паралича дыхания или паралича сердца.