Układ nerwowy ramienia unerwia – lub zaopatruje narządy lub mięśnie w nerwy – części ramienia, przedramienia i dłoni. Ramię ma cztery główne nerwy, które owijają się wokół kości. Nerwy łokciowe i pośrodkowe wywodzą się ze splotu ramiennego, który jest wiązką włókien nerwowych rozciągającą się od rdzenia kręgowego do ramienia i kończącą się w dłoni. Nerwy promieniowe obejmują splot ramienny i przedramię. Nerwy mięśniowo-skórne wychodzą ze splotu ramiennego, przez biceps i do przedramienia.
Nazwany na cześć kości łokciowej, nerw łokciowy sięga aż do małego palca. Mimo przejścia przez ramię, nerw łokciowy nie dostarcza nerwów do tego obszaru. Jednak przedramię i dłoń mają nerwy łokciowe. Dodatkowo nerw łokciowy zapewnia odczucie dotyku pierścienia i małego palca w tak zwanym unerwieniu skóry. Uszkodzenie nerwów łokciowych ramienia powoduje utratę przyczepności, a także może hamować zdolność do pełnego wyprostowania palców. Rezultatem jest dolegliwość znana jako pazury, w której czyjaś ręka lub palce wydają się zakrzywione.
Nerwy pośrodkowe to również nerwy ramienia, które przechodzą w dół ramienia i do ręki. Podobnie jak nerwy łokciowe, nerwy pośrodkowe nie unerwiają ramienia, ale zaopatrują w nerwy mięśnie przedramienia i dłoni. Nerwy pośrodkowe kończą się w kciuku, palcu wskazującym i środkowym i zapewniają czucie również tym palcom. Ograniczony zakres ruchu kciuka lub upośledzona ruchomość palca wskazującego i środkowego są najbardziej prawdopodobnymi konsekwencjami uszkodzenia tego nerwu.
Nerwy promieniowe to te, które wyposażają ramię w nerwy. Podobnie jak wyżej wymienione nerwy, nerwy promieniowe zaczynają się w splocie ramiennym i kontynuują swoje pozycje w ramieniu — w tym przypadku mięśniu trójgłowym. Nerwy promieniowe unerwiają również mięśnie przedramienia. Chociaż nerwy te kończą się na przedramieniu, nerwy promieniowe zapewniają również unerwienie skóry grzbietu dłoni. Uszkodzenie nerwów promieniowych może spowodować utratę mięśni w tricepsie i utratę przyczepności.
Nerwy mięśniowo-skórne są odprowadzane głównie w ramieniu. Te nerwy ramienia są połączone z mięśniem bicepsa i zapewniają czucie w tym obszarze. Spośród czterech głównych nerwów ramiennych, nerwy mięśniowo-skórne są najbardziej podatne na uraz ze względu na ich przywiązanie do często wykorzystywanych mięśni bicepsa.