Jednym z aspektów badań neurologii jest identyfikacja poszczególnych nerwów, które przenoszą informacje sensoryczne z różnych części ciała do mózgu. Nerw błędny jest ważną ścieżką w układzie nerwowym, ponieważ przenosi sygnały z kilku obszarów ciała, w tym z płuc, przełyku, żołądka, krtani (skrzynki głosowej), gardła, płuc, serca i dużej części układu pokarmowego. W dosłownym tłumaczeniu „vagus” oznacza „wędrowanie” po łacinie. Najbardziej złożony, a także najdłuższy z nerwów wychodzących z mózgu, nerw błędny zdobywa swoją nazwę, wędrując po dużym obszarze ciała, aby służyć tak szerokiej gamie narządów.
Nerw czaszkowy, nervus vagus, ma swój początek w mózgu, w korzonkach z bocznej strony rdzenia przedłużonego. Przechodząc przez otwór szyjny, otwór w czaszce, przechodzi między tętnicą szyjną a żyłą szyjną w pochewce szyjnej. Stamtąd rozprzestrzenia się i rozgałęzia po całym ciele, dając po drodze kilka gałęzi. Funkcje ciała zależne od nerwu błędnego obejmują perystaltykę – skurcze przypominające fale – w przewodzie pokarmowym, pocenie się, a nawet ruch ust, który umożliwia mowę.
Nervus vagus, znany również jako dziesiąty nerw czaszkowy lub nerw pneumogergiczny, przenosi sygnały z mózgu do tych obszarów ciała i przekazuje je z powrotem do mózgu. Wśród innych funkcji ta ścieżka może wysyłać sygnały, które w razie potrzeby obniżą częstość akcji serca poprzez interakcję z węzłem zatokowo-przedsionkowym. Ponad 80 procent włókien nerwowych na tej ścieżce przenosi informacje czuciowe, dzięki czemu mózg może interpretować ogólny stan płuc, serca i wnętrzności. Pozostałe włókna nerwowe to włókna motoryczne, które wyzwalają ruch lub działanie w ciele. Ponieważ nerw błędny przenosi zarówno włókna czuciowe, jak i ruchowe, uważa się go za nerw mieszany.
Stymulacja nerwu błędnego za pomocą urządzenia podobnego do rozrusznika serca jest czasami stosowana w leczeniu napadów padaczkowych i niektórych form depresji, które nie reagują na leki. Ta ścieżka może być również stymulowana poprzez określone ruchy lub skurcze mięśni. Te rodzaje stymulacji są czasami zalecane dla pacjentów cierpiących na niektóre rodzaje arytmii serca. Blokowanie działania nerwu błędnego poprzez podobne manipulacje lub nawet przecinanie go w procedurze zwanej vogotomią jest czasami stosowane w połączeniu z chirurgią bariatryczną w leczeniu chorobliwej otyłości.