Dây thần kinh trụ xuất phát từ bó trong của đám rối thần kinh cánh tay, đi phía trong động mạch cánh tay trong ống cánh tay.

II. Ở cánh tay

Đến 1/3 giữa cánh tay, thần kinh trụ cùng với động mạch bên trụ trên chọc qua vách gian cơ trong ra vùng cánh tay sau, và áp sát mặt sau vách gian cơ trong. Sau đó đi vào rãnh thần kinh trụ ở vùng khuỷu sau.

Ở cánh tay dây trụ không cho nhánh bên nào.

III. Ở khuỷu tay:

Rãnh thần kinh trụ hẹp và sâu, nằm ở phía trong vùng khuỷu sau.

Trong rãnh, dây trụ đi giữa 2 bó của cơ gấp cổ tay trụ là cơ tuỳ hành của thần kinh trụ, và xung quanh là vòng nối giữa động mạch bên trụ trên và động mạch quặc ngược trụ sau.

IV. Ở cẳng tay:

Thần kinh trụ đi từ phía sau mỏm trên lồi cầu trong đến phía ngoài xương đậu, nó nằm trước cơ gấp các ngón sâu và sau cơ gấp cổ tay trụ.

Động mạch trụ đi phía ngoài thần kinh trụ ở 2/3 dưới.

Đến trên cổ tay, thần kinh trụ cho nhánh vận động một cơ rưỡi: cơ gấp cổ tay trụ và hai bó trong cơ gấp các ngón sâu (ngón 4 và 5).

V. Ở bàn tay:

Thần kinh trụ đi vào bàn tay giữa xương đậu và xương móc, ở phía trước mạc giữa gân gấp, phía sau cơ gan tay ngắn, và chia làm 2 nhánh: nông và sâu.

1. Nhánh nông:

- Cho nhánh vận động cơ gan tay ngắn.

- Phân phối cảm giác cho một ngón rưỡi bên trong qua các thần kinh gan ngón chung và các thần kinh gan ngón tay. Thần kinh gan ngón tay đi vào bờ trong ngón út. Thần kinh gan ngón chung chia thành 2 thần kinh gan ngón riêng cho các bờ kề nhau của các ngón tay IV và V.

- Thần kinh gan ngón chung còn tách ra nhánh tới nối với thần kinh giữa.

2. Nhánh sâu:

Nhánh sâu đi kèm theo cung động mạch gan tay sâu. Cho nhánh vận động 3 cơ của mô út (cơ dạng ngón út, cơ gấp ngón út ngắn, cơ duỗi ngón út). Sau đó vòng qua bờ dưới móc xương móc để đi sâu vào bàn tay, cho nhánh vận động hầu hết các cơ của gan tay: các cơ gian cốt, các cơ giun trong, và một cơ rưỡi của mô cái (cơ khép ngón cái, đầu sâu cơ gấp ngón cái ngắn), ngoại trừ năm cơ do dây thần kinh giữa vận động.

VI. Tổn thương thần kinh trụ:

Thần kinh trụ có thể bị tổn thương khi có gãy di lệch đầu dưới xương cánh tay.

Thần kinh dễ bị tổn thương nếu rãnh giữa mỏm trên lồi cầu trong và mỏm khuỷu, nơi thần kinh nằm, trở nên nông (do viêm khớp, sau chấn thương…) vì khi đó thần kinh dễ bị chạm tới.

Thần kinh trụ có thể bị kẹt dưới cung gân nối 2 đầu nguyên uỷ của cơ gấp cổ tay trụ hoặc bị tổn thương trực tiếp vì một vết thương do dao đâm.

Bàn tay hình vuốt là dấu hiệu điển hình của liệt các cơ ở bàn tay do thần kinh trụ chi phối: ngón 4 và ngón 5 có đốt gần duỗi, đốt giữa gấp, còn đốt xa không biểu hiện rõ. Bàn tay teo đét, mô cái và mô út teo.