Le nerf grand pétreux se propage à partir du septième nerf crânien facial près de l’oreille moyenne. À son tour, il pénètre également dans les nerfs qui vont à la glande lacrymale, qui produit des larmes pour l’œil, ainsi que les muqueuses du nez et du palais dur. Ceux-ci s’étendent à partir du ganglion ptérygopalatin, l’une des quatre grandes structures nerveuses de la tête et du cou. Ce ganglion contrôle également le flux sanguin dans la cavité nasale pour aider à réguler le chauffage et le refroidissement dans le nez. En passant par un espace osseux appelé fosse crânienne moyenne, le nerf grand pétreux passe par l’artère carotide et fait partie d’un nerf anatomiquement identifié comme le canal ptérygoïdien.
Diverses fonctions sont régulées par le nerf grand pétreux, y compris la salivation. Le nerf contrôle généralement les glandes muqueuses situées au-dessus de la bouche, et des dommages à celui-ci peuvent empêcher ces glandes de produire du mucus et de la salive. Il ne peut cependant pas contrôler les glandes salivaires de la mâchoire et de la gorge. Par conséquent, les dommages causés au nerf grand pétreux n’affectent généralement pas la production de mucus de la sous-langue et des autres glandes à proximité.
Ce nerf affecte également la production de larmes. Les dommages peuvent affecter la lubrification des yeux. Parfois, les signaux nerveux peuvent être altérés de telle sorte que la faim peut déclencher l’écoulement des larmes au lieu de la stimulation des glandes salivaires. La fonction du nerf peut également être affectée par les infections de l’oreille moyenne, mais la perturbation de l’activité n’arrête généralement pas totalement le nerf. Il se sépare du nerf facial avant la cavité de l’oreille moyenne, mais est suffisamment proche pour être affecté si les infections sont suffisamment graves.
Dans un espace appelé méat auditif, le nerf grand pétreux s’étend comme une branche du septième nerf facial. Ce nerf contrôle les muscles faciaux, plusieurs glandes de la tête et le goût à l’arrière de la langue. Il est également lié aux composants sensoriels du tympan et d’autres parties de l’oreille. Le nerf grand pétreux traverse également une zone appelée canal ptérygoïdien avec le nerf pétreux profond jusqu’à ce qu’il atteigne le ganglion ptérygopalatin. C’est ici que différentes branches mènent à des zones telles que le nez et la bouche.
À l’autre extrémité, le nerf facial se rend au tronc cérébral, qui est la destination de certaines fibres nerveuses gustatives. Le nerf grand pétreux est le lien général entre plusieurs fonctions faciales non motrices mais importantes et le cerveau. Il fait également partie du réseau complexe de nerfs qui traversent diverses cavités du crâne et d’autres os du visage.