เส้นประสาทส่วนลึกส่วนลึกประกอบขึ้นเป็นส่วนหนึ่งของเส้นประสาท peroneal ทั่วไป เส้นประสาทในช่องท้องทั่วไปวิ่งควบคู่ไปกับเส้นประสาท sciatic ตั้งแต่โคนขาไปจนถึงก้น จากนั้นจะลงลึกลงไปเองตามหัวเข่าและด้านหลังกระดูกน่อง จากนั้นเส้นประสาทจะแยกภายในคอของกระดูกน่องออกเป็นสองส่วนคือเส้นประสาทส่วนลึกส่วนลึกและเส้นประสาทส่วนปลาย
เส้นประสาทชั้นตื้นอยู่ใกล้ผิวหนังมากกว่าเส้นประสาทส่วนลึก แต่เส้นประสาทแต่ละเส้นเชื่อมต่อกับกล้ามเนื้อและเนื้อเยื่อที่แตกต่างกันซึ่งหมายความว่าการบาดเจ็บที่กิ่งก้านใดกิ่งหนึ่งจะส่งผลต่อร่างกายแตกต่างจากการบาดเจ็บที่กิ่งอื่น ๆ
เส้นประสาทส่วนลึกมีหน้าที่ในการยกปลายเท้าและข้อเท้าขึ้น นอกจากนี้ยังส่งผลต่อความรู้สึกในผิวหนังระหว่างนิ้วหัวแม่เท้าและนิ้วเท้าที่สอง แต่นี่เป็นเพียงบริเวณเดียวของผิวหนังที่มีผล ซึ่งหมายความว่าการบาดเจ็บที่เส้นประสาทนี้ทำให้ข้อเท้าและนิ้วเท้าอ่อนลงพร้อมกับอาการชาระหว่างนิ้วหัวแม่เท้าและนิ้วเท้าที่สอง อย่างไรก็ตามเส้นประสาทผิวเผินมีผลต่อผิวหนังบริเวณน่องและด้านบนของเท้าเป็นหลัก