Bir okülomotor sinir, motor fonksiyonları uyaran üçüncü kranial sinirdir. Baş ve boynun motor ve duyusal süreçlerini kontrol eden 12 kraniyal sinir vardır. Oculomotor sinir, göz küresini aşağı veya dışa doğru hareket ettirmek dışında tüm göz hareketlerini düzenleyen kasları kontrol eder. Bu sinirin çekirdeği, ön ve arka gruplara bölünmüş birçok küçük çekirdekten oluşur. Bu gruplar ayrıca ayrı kasları kontrol eden hücre gruplarına ayrılabilir.
Oculomotor sinir, orta beyindeki iki çekirdeğe bağlıdır: oculomotor çekirdeği ve Edinger-Westphal çekirdeği. Oculomotor çekirdeği, rekti kaslarına, alt oblik kasına ve levator palpebra süper kasına giden somatik liflerin kaynağıdır. Bu kas grupları çeşitli göz hareketlerini kontrol eder. Edinger-Westphal çekirdeği, lifleri siliyer ganglionuna, arka yörüngede bulunan ve duyusal süreçlerin, göz bebeğinin daralmasının, genişlemesinin ve kan damarı aktivitesinin gerçekleştiği yapıya yansıtır.
Beyin sapından okülomotor sinir, beynin ve omuriliğin etrafını saran üç zarın en sert tabakası olan dura materye girer. Kafada bulunan damarların bir bölümü olan kavernöz sinüsün duvarında uzanır ve yörüngeli fissürle yörüngeye girer, yörüngenin tabanı ile duvarı arasındaki boşluk sinirler ve kan damarları için bir hareket kanalı görevi görür. Oculomotor sinir, kalp atış hızını yavaşlatan ve sindirim gibi etkilere izin veren parasempatik lifler taşır. Bu lifler göz bebeğine ve göz kapağının yükseltilmesinden sorumlu olan kaslara taşınır.
Oculomotor sinir lifleri, beyin su kemeri tabanındaki çekirdekten kaynaklanır. Onların yolculuğu, ödül ve bağımlılığı kontrol eden, orta beyin içerisinde yer alan bir yapı olan tegmentum, kırmızı çekirdek ve asıl nigra olarak bilinen orta beyin tabanından geçmeyi içerir. Elyaflar nihayetinde, okülomotor sulkus olarak bilinen orta beynin yan duvarından çıktıktan sonra, orta beynin yarısı olan beyin sapının ortasında sona erer.
Oculomotor sinirler iki bileşenden oluşur: somatik motor ve viseral motor. Somatik motor bileşenleri, belirli bir nesnede izleme ve sabitleme gibi tam göz hareketlerinden sorumludur. İçten takma motor bileşenleri, çoğunlukla öğrenci ile ilgili olarak, ışık ve konaklama reflekslerini işler. Göz hareketini kontrol eden altı ekstraoküler kastan dördü, somatik motor bileşenleri ve üst göz kapağı hareketini kontrol eden levator palpebra superioris kası tarafından sağlanır. Visseral motor bileşenleri, göz kaslarının ve göz merceklerinin sinir arzını kontrol eder.
