颈脊神经没有交感神经节前纤维，只有来自颈交感神经节的节后纤维。颈交感神经节节前纤维是来自上部胸脊神经的白交通支，其节后纤维组成灰交通支，分别与所有的颈脊神经连结，并有吻合支与有关脑神经相连接。由灰交通支至脊神经的节后纤维，随脊神经分布到周围的器官，如血管、腺体和竖毛肌等；也随脊神经的脊膜支（窦椎神经）进入椎管内，分布到椎管内的血管和脊髓被膜血管上。颈交感神经的分布范围极为广泛，既分布到头部和颈部，也分布到上肢。颈交感神经还分布到咽部和心脏。颈内动脉周围的交感神经，伴随动脉的分支，分布到眼部，支配扩瞳肌和上睑的平滑肌。椎动脉周围的交感神经，进入颅内后伴随迷路动脉，分布到内耳；也伴随椎骨部椎动脉的分支，进入椎管内，分布到脊膜和脊髓。所以在颈交感神经受刺激时，能出现各种不同的症状，如视力模糊、耳鸣、平衡失调、手指肿胀等。