Головной отдел парасимпатической нервной системы в свою очередь подразделяется на среднемозговую часть, центр которой залегает на дне водопровода мозга, на уровне верхних холмиков крыши среднего мозга, и ромбовидную часть, центры которой располагаются в области моста и продолговатого мозга.

К среднемозговой части этой системы относятся парасимпатические волокна глазодвигательного нерва.

Предузловые нервные волокна, идущие в составе глазодвигательного нерва, возникают от группы очень мелких клеток в добавочном (автономном) ядре глазодвигательного нерва.

В составе глазодвигательного корешка, radix oculomotoria, ресничного узла они входят в ресничный узел, на клетках которого заканчиваются; послеузловые волокна проходят в коротких ресничных нервах, nn. ciliares breves, и направляются к сфинктеру зрачка и к ресничной мышце.

К ромбовидной части системы  относятся:

1) парасимпатические (секреторные) волокна лицевого нерва;

2) парасимпатические (секреторные) волокна языкоглоточного нерва;

3) парасимпатические волокна блуждающего нерва.

Все парасимпатические (секреторные) волокна лицевого нерва принадлежат промежуточному нерву, возникают в клетках верхнего слюноотделительного ядра и следуют в виде предузловых волокон в двух направлениях:

1) в составе большого каменистого нерва они вступают в крылонебный узел. Часть послеузловых волокон этого узла входит в скуловой нерв и через соединительную ветвь направляется в слезный нерв, достигая слезной железы. Другая часть входит в состав носовых и небных нервов и по ним достигает желез слизистой оболочки полости носа и неба;

2) в составе барабанной струны волокна поступают в язычный нерв, откуда выходят в поднижнечелюстной и подъязычный узлы. Послеузловые волокна достигают поднижнечелюстной и подъязычной желез, передней язычной железы и желез слизистой оболочки дна полости рта.

Парасимпатические (секреторные) волокна языкоглоточного нерва  возникают в клетках нижнего слюноотделительного ядра, расположенного в продолговатом мозге, и в виде предузловых волокон следуют через барабанный нерв, барабанное сплетение и малый каменистый нерв и достигают клеток ушного узла, где они переключаются.

Отсюда послеузловые волокна через соединительные ветви между ушным узлом и ушно-височным нервом входят в ствол последнего, достигая по его ветвям околоушной железы. Кроме того, послеузловые волокна достигают слизистой оболочки щек и губ, а также зева и корня языка.

Парасимпатические волокна блуждающего нерва  возникают в клетках заднего ядра блуждающего нерва, направляются как предузловые волокна в стволе блуждающего нерва и его ветвей до нервных клеток, залегающих в стволе самого блуждающего нерва и в экстраинтрамуральных узлах органов шеи, груди и живота.

В этих узлах они заканчиваются, и послеузловые волокна направляются к органам.