Иннервация гортани осуществляется верхним и нижнем гортанными нервами. Оба являются ветвями блуждающего нерва. Верхний гортанный нерв отходит от блуждающего нерва очень высоко (у основания черепа), спускается вниз медиально, идя позади наружной и внутренней сонных артерий.
Нижний гортанный нерв отходит не от самого ствола блуждающего нерва, а является конечным отрезком его крупной ветви - возвратного гортанного нерва. Левый и правый возвратные гортанные нервы лежат между трахеей и пищеводом. От уровня нижнего края перстневидного хряща они носят название нижних гортанных нервов. Последние отходят от блуждающего нерва слева на уровне дуги аорты, справа от подключичной артерии, огибая их. Нижние гортанные нервы иннервируют слизистую оболочку ниже голосовой щели и все мышцы гортани, за исключением перстне-щитовидной. Оба гортанных нерва имеют связи с симпатическими нервами верхнего шейного узла симпатического ствола, что обеспечивает секреторную иннервацию и сосудосуживающий эффект.