O terceiro nervo craniano é o nervo oculomotor, responsável em grande parte pela maioria dos movimentos oculares. Especificamente, controla a elevação da pálpebra superior; movimento dos olhos para cima, para baixo e para os lados; rotação ocular; espessamento da lente; dilatação da pupila. Danos ou paralisia no terceiro nervo craniano resultam na perda de um ou de uma combinação desses movimentos.
O terceiro nervo craniano se estende do mesencéfalo anterior, ou mesencéfalo. Possui dois núcleos: o núcleo oculomotor encontrado nos colículos superiores e o núcleo Edinger-Westphal, localizado posteriormente ao núcleo oculomotor. Cada núcleo inerva um conjunto separado de músculos envolvidos no movimento dos olhos.
O núcleo oculomotor inerva uma grande maioria dos músculos envolvidos no movimento ocular. Controla o elevador da palpebra superior, que é o músculo que move a pálpebra superior para cima. Também controla vários músculos que movem o próprio globo ocular: os músculos reto superior, medial e inferior e o músculo oblíquo inferior.
Quando inervado pelo terceiro nervo craniano, o músculo reto superior gira o globo ocular para cima e ajuda na intorsão ou na direção da linha média do corpo. O músculo reto medial, por outro lado, é predominantemente responsável pela intorsão. O músculo reto inferior, quando inervado pelo terceiro nervo craniano, controla a rotação descendente do globo ocular, bem como a extorsão e abdução, as quais afastam os olhos da linha média do corpo. O músculo oblíquo inferior auxilia na extorsão, abdução e rotação para cima do globo ocular.
O outro núcleo do terceiro nervo craniano, o núcleo de Edinger-Westphal, controla dois movimentos menores dentro do globo ocular. Inerva as papilas do esfíncter, que controlam a dilatação da pupila. Também é responsável pelo reflexo da acomodação, no qual o movimento dos olhos, o formato da lente e o tamanho da pupila se ajustam simultaneamente para permitir que o olho se concentre em um objeto próximo.
Os únicos dois músculos oculares orbitais não inervados pelo terceiro nervo craniano são o músculo reto lateral e o músculo oblíquo superior. Esses dois músculos são controlados por outros nervos emparelhados: o nervo abducente e o nervo troclear, respectivamente. O músculo reto lateral gira o olho para longe da linha média do corpo; e o músculo oblíquo superior auxilia na rotação interna, externa e descendente do olho.
O dano ao terceiro nervo craniano pode resultar em uma forma de paralisia conhecida como paralisia do nervo oculomotor. Dependendo da gravidade do dano, um olho pode não ser capaz de se mover de sua posição atual ou ambos podem ser incapazes de se mover de sua posição atual. Dano total ao nervo resultará em rotação permanente do globo ocular para baixo, dilatação da pupila afetada e pálpebra caída.