Les nerfs qui alimentent l'œsophage dépendent de la position ; ils sont tous autonomes :
- œsophage cervical :
- branches du nerf laryngé récurrent
- troncs sympathiques cervicaux issus du ganglion cervical moyen et cheminant avec les artères thyroïdiennes inférieures.
- œsophage thoracique :
- vagus : les deux troncs vagaux et le plexus œsophagien
- troncs sympathiques
- nerfs grands splanchniques
- œsophage inférieur :
- troncs vagaux
- plexus œsophagiens
- troncs sympathiques thoraciques
- nerf grand splanchnique ; parfois, nerf petit splanchnique
Ces fibres communiquent avec des plexus situés dans la paroi de l'œsophage :
- le plexus myentérique, entre les couches musculaires externes de la paroi
- Plexus de Meissner, sous-muqueux
Les noyaux des nerfs de l'œsophage sont situés dans :
- le noyau ambigu : pour les fibres vagales vers les muscles squelettiques supérieurs
- le noyau moteur dorsal : pour les fibres vagales du muscle lisse inférieur
- le noyau salivaire inférieur : fibres vagales vers les glandes
- ganglion vagal inférieur : fibres de la douleur