Trzeci nerw czaszkowy to nerw okoruchowy, który w dużej mierze odpowiada za większość ruchów oka. W szczególności kontroluje podniesienie górnej powieki; ruch gałek ocznych w górę, w dół i na boki; rotacja oczu; pogrubienie soczewki; i rozszerzenie źrenic. Uszkodzenie lub paraliż trzeciego nerwu czaszkowego powoduje utratę jednego lub kombinacji tych ruchów.
Trzeci nerw czaszkowy rozciąga się od przedniego śródmózgowia lub śródmózgowia. Posiada dwa jądra: jądro okoruchowe znajdujące się w górnym wzgórku i jądro Edinger-Westphal znajdujące się za jądrem okoruchowym. Każde jądro unerwia oddzielny zestaw mięśni zaangażowanych w ruch gałek ocznych.
Jądro okoruchowe unerwia większość mięśni zaangażowanych w ruch gałek ocznych. Kontroluje levator palpebrae superioris, czyli mięsień poruszający górną powiekę ku górze. Kontroluje również kilka mięśni, które poruszają samą gałką oczną: mięsień prosty górny, przyśrodkowy i dolny oraz mięsień skośny dolny.
Kiedy unerwiony przez trzeci nerw czaszkowy, mięsień prosty górny obraca gałkę oczną w górę i pomaga w skręcie lub rotacji w kierunku linii środkowej ciała. Z drugiej strony, mięsień prosty przyśrodkowy jest głównie odpowiedzialny za inwersję. Mięsień prosty dolny, unerwiony przez trzeci nerw czaszkowy, kontroluje obrót gałki ocznej w dół, a także wyprost i odwodzenie, które odsuwają oko od linii środkowej ciała. Mięsień skośny dolny wspomaga wyprost, odwodzenie i obrót gałki ocznej w górę.
Drugie jądro trzeciego nerwu czaszkowego, jądro Edingera-Westphala, kontroluje dwa mniejsze ruchy w gałce ocznej. Unerwia brodawki zwieracza, które kontroluje rozszerzenie źrenic. Odpowiada również za odruch akomodacji, w którym ruch gałek ocznych, kształt soczewki i rozmiar źrenicy jednocześnie dostosowują się, aby umożliwić oku skupienie się na pobliskim obiekcie.
Jedyne dwa mięśnie oczodołu nie unerwione przez trzeci nerw czaszkowy to mięsień prosty boczny i mięsień skośny górny. Te dwa mięśnie są kontrolowane przez inne sparowane nerwy: odpowiednio nerw odwodzący i nerw bloczkowy. Mięsień prosty boczny obraca oko od linii środkowej ciała; a górny mięsień skośny pomaga w rotacji oka do wewnątrz, na zewnątrz i w dół.
Uszkodzenie trzeciego nerwu czaszkowego może spowodować porażenie nerwu okoruchowego. W zależności od stopnia uszkodzenia, jedno oko może nie być w stanie przesunąć się z obecnej pozycji lub oba oczy mogą nie być w stanie przesunąć się z ich aktualnej pozycji. Całkowite uszkodzenie nerwu spowoduje trwałe obrócenie gałki ocznej w dół, rozszerzenie zajętej źrenicy i opadnięcie powieki.