Dây thần kinh cột sống và dây thần kinh sọ khác nhau về sự phát triển, cấu trúc bên trong và đường dẫn mỗi dây đến não. Các dây thần kinh cột sống đi từ đầu tận cùng của chúng qua các bó chạy đến tủy sống và sau đó đến não. Các dây thần kinh sọ não xuất hiện trực tiếp từ não để dẫn đến đầu và cổ bên trong.
Ngoài các con đường khác nhau mà chúng đi theo, các dây thần kinh sọ về cơ bản khác nhau về tổ chức của chúng. Không giống như các dây thần kinh cột sống, chúng không hình thành từ rễ lưng và rễ. Các dây thần kinh sọ có thể có nhiều hơn một hạch, mặc dù một số hoàn toàn không có hạch. Không giống như các dây thần kinh cột sống gắn liền với hệ thần kinh trung ương theo chu kỳ đều đặn, các dây thần kinh sọ kết nối với não theo kiểu bất thường.
