颈丛中最主要的神经。
先在前斜角肌上端的外侧，继沿该肌前面下降至其内侧，在锁骨下动静脉之间经胸廓上口进入胸腔。在胸腔与心包膈动脉一同经过肺根前方，在纵隔胸膜与心包之间下行达膈肌。膈神经是混合性的，其运动纤维支配膈肌，感觉纤维分布于胸膜、心包。
膈神经还发出分支穿过膈肌或通过腔静脉孔至膈下面，分布到膈下中央部腹膜。一般认为，右膈神经的感觉纤维可分布到肝、胆囊和胆道系统。