第１颈神经在寰椎后弓上方发出第１颈神经后支内含有丰富的感觉神经纤维第2颈神经从椎板间隙中出来，内侧支与来自第3颈神经的纤维共同组成枕大神经、枕小神经和耳大神经，这些神经是传导颈原性头痛的主要神经第3颈神经出椎间孔在椎动脉后方发出第3颈神经后支，其内侧支分布到多裂肌第１、2、3颈神经后支借交通支相连接形成神经环（或称为颈上神经丛，或Cruveihier后颈神经丛）。 
    这些神经的分支容易受到椎骨突起及肌肉在附着处的刺激及损伤。压迫和刺激这些神经时在头皮上可出现感觉减退、过敏或感觉缺失。来自嗅神经、面神经、舌咽神经、迷走神经和三叉神经传入支的终末纤维与第1～3颈神经后根传入纤维在颈髓1～2后角内联系。 

这些颈神经的感觉范围可向前延伸到前额部、眶下部受卡压或炎症刺激时可出现牵涉性头部疼痛、耳鸣、眼胀以及嗅觉和味觉改变，类似鼻窦、耳部或眼部疾病的表现。第１、2、3颈神经离开椎管后在柔软的肌肉组织内，软组织炎症、缺血、损伤、压迫、不适当按摩会影响神经的功能，引发颈原性头痛。

由于第1～2颈椎解剖特殊，治疗颈源性头痛常用的颈椎椎旁阻滞主要在C2～7水平之间进行。第3～6颈椎为普通颈椎，其椎体较小，椎孔较大，呈三角形，横突较宽，而且有脊神经根经过横突沟。横突末端分裂成前结节和后结节，后结节较大而且表浅，采用侧入路穿刺操作时较前结节容易被触及到。横突根部中间有一横突孔，横突孔间有椎动脉和脊神经通过。C3脊神经从第2和第3颈椎的椎间孔穿出，以此类推C7脊神经是从第6和第7颈椎的椎间孔穿出。