N. phrenicus je mješoviti, senzorno-motorni nerv i jedini motorni snabdjevač odgovarajuće polovine dijafragme - bez njega ta strana dijafragme ne bi mogla da se pokrene, koliko god ostali disajni mišići bili očuvani.

Porijeklo i vratni tok. Nastaje pretežno iz ventralne grane četvrtog vratnog spinalnog nerva, uz doprinos trećeg i petog. Formiranje se dešava na m. scalenus anterior, tačnije na gornjem dijelu njegovog bočnog ruba, odakle nerv dalje gotovo pravolinijski prati prednju stranu tog mišića, skriven iza prevertebralne fascije. Duž vrata prolazi iza čitavog niza struktura - m. sternocleidomastoideus, donjeg trbuha m. omohyoideus, unutrašnje jugularne vene, te a. transversa colli i a. suprascapularis - a na lijevoj strani mu se pridružuje i grudni limfni vod. Pri samom korijenu vrata nerv prati drugi dio a. subclavia sprijeda, odvojen od nje mišićem m. scalenus anterior, dok v. subclavia ostaje iza njega; odatle prelazi preko m. serratus anterior i ulazi u grudni koš, ponovo sprijeda, ovaj put u odnosu na a. thoracica interna. Kod dijela ljudi postoji i akcesorni frenički nerv - vlakna petog vratnog nerva koja putuju kao dio grane namijenjene m. subclavius, leže bočno od glavnog nerva i spuštaju se iza (rjeđe ispred) v. subclavia; sa glavnim stablom se najčešće spajaju blizu prvog rebra, mada se spajanje ponekad dešava tek u blizini plućnog hilusa ili još dalje.

Grudni tok. Kroz grudni koš oba nerva prate iste pratioce - perikardiofrenične krvne sudove - dok se spuštaju ispred korijena i hilusa pluća, između fibroznog perikarda i medijastinalne parijetalne pleure; dalje niz put se putevi desnog i lijevog nerva razilaze. Desni je kraći i teče gotovo okomito: prema perikardu koji obavija desnu pretkomoru i donju šuplju venu stiže tako što se spušta bočno od desne brahiocefalne vene, pa zatim bočno od gornje šuplje vene. Lijevi je duži - prolazi između zajedničke karotidne i subklavijalne arterije, zatim ispred luka aorte i iza lijeve brahiocefalne vene, da bi se naposljetku spustio preko perikarda lijeve pretkomore i komore. Baš na tom posljednjem dijelu puta lijevi nerv leži plići, bliže površini nego desni, pa je izloženiji slučajnoj povredi kad se hirurški pristupa perikardu.

Nerv se pri prolasku kroz dijafragmu grana na tri ogranka - prednji (sternalni), prednjebočni i zadnji - koji nose motorna vlakna za mišić, senzorna vlakna za peritoneum i pleuru koji prekrivaju centralni dio dijafragme, i proprioceptivna vlakna iz same muskulature. Desni nerv obično prolazi kroz centralnu tetivu, na mjestu otvora za venu kavu ili tik pored njega, dok lijevi probija mišićni dio dijafragme ispred same tetive.