Der N. petrosus major breitet sich vom siebten Gesichtshirnnerv in der Nähe des Mittelohrs aus. Es läuft wiederum in Nerven, die zur Tränendrüse führen, die Tränen für das Auge produziert, sowie Schleimhäute in der Nase und am harten Gaumen. Diese breiten sich vom Ganglion pterygopalatinum aus, einer von vier großen Nervenstrukturen im Kopf-Hals-Bereich. Dieses Ganglion steuert auch den Blutfluss durch die Nasenhöhle, um die Erwärmung und Kühlung in der Nase zu regulieren. Der N. petrosus major verläuft durch einen Knochenraum, der als mittlere Schädelgrube bezeichnet wird, durch die Halsschlagader und ist Teil eines Nervs, der anatomisch als Pterygoidkanal identifiziert wird.
Verschiedene Funktionen werden durch den N. petrosus major reguliert, einschließlich des Speichelflusses. Der Nerv steuert typischerweise die Schleimdrüsen über dem Mund, und eine Schädigung kann dazu führen, dass diese Drüsen die Produktion von Schleim und Speichel einstellen. Es kann jedoch die Speicheldrüsen im Kiefer und Rachen nicht kontrollieren. Eine Schädigung des N. petrosus major hat daher normalerweise keinen Einfluss auf die Schleimproduktion von der Unterzunge und anderen Drüsen in der Nähe.
Dieser Nerv beeinflusst auch die Tränenproduktion. Schäden können die Befeuchtung der Augen beeinträchtigen. Manchmal können Nervensignale so verändert werden, dass Hunger Tränen auslösen kann, anstatt die Speicheldrüsen zu stimulieren. Die Funktion des Nervs kann auch durch Mittelohrentzündungen beeinträchtigt werden, aber die Aktivitätsstörung führt in der Regel nicht zum vollständigen Abschalten des Nervs. Er spaltet sich vom Gesichtsnerv vor der Mittelohrhöhle ab, ist aber nahe genug, um betroffen zu sein, wenn die Infektionen schwer genug sind.
In einem Raum, der Gehörgang genannt wird, verläuft der N. petrosus major als Zweig vom siebten Gesichtsnerv. Dieser Nerv steuert die Gesichtsmuskeln, mehrere Drüsen im Kopf und den Geschmack im hinteren Teil der Zunge. Es verbindet sich auch mit sensorischen Komponenten im Trommelfell und anderen Teilen des Ohrs. Der N. petrosus major verläuft auch durch einen Bereich, der als Pterygoidkanal bezeichnet wird, zusammen mit dem N. petrosus profundus, bis er das Ganglion pterygopalatinus erreicht. Hier führen verschiedene Äste in Bereiche wie Nase und Mund.
Am anderen Ende wandert der Gesichtsnerv zum Hirnstamm, der das Ziel einiger Geschmacksnervenfasern ist. Der N. petrosus major ist das allgemeine Bindeglied zwischen mehreren nicht-motorischen, aber bedeutenden Gesichtsfunktionen für das Gehirn. Es ist auch Teil des komplexen Netzwerks von Nerven, die durch verschiedene Hohlräume im Schädel und anderen Gesichtsknochen verlaufen.