Dans la partie supérieure du bras et près de l'épaule, le nerf médian se ramifie hors du plexus brachial. Il s'étend initialement sur la longueur du bras supérieur, car il suit un cours parallèle à l'artère brachiale. Une partie de son trajet couvre le côté médial du bras, près du biceps brachial et du muscle brachial. Pendant une grande partie du parcours, le nerf s'étend latéralement à l'artère. Cependant, il finit par traverser et pénètre dans la fosse cubitale du coude. Le nerf médian s'étend également vers le bas à travers l'avant-bras, traversant finalement le canal carpien lorsqu'il entre dans la main. Étant donné que le nerf est si long, il contient de nombreuses branches importantes. Il innerve également un certain nombre de muscles sur toute la longueur du bras. En raison également de sa longueur, le nerf médian est sensible à un certain nombre de conditions. Ceux-ci incluent des lésions provoquant une paralysie du nerf médian. Si le nerf est complètement sectionné, il en résultera une «main de griffe». Le syndrome du canal carpien de la main peut également résulter d'une compression.
