Bei höheren Wirbeltieren wie Reptilien, Vögeln und Säugetieren gibt es 12 Hirnnervenpaare. Niedere Wirbeltiere wie Fische und Amphibien haben 10 Hirnnervenpaare.
Bei Wirbeltieren sind Hirnnerven alle gepaarten Nerven des peripheren Nervensystems, die die Muskeln und Sinnesorgane des Kopf- und Brustbereichs direkt mit dem Gehirn verbinden. Hirnnerven bestehen aus Motoneuronen und/oder sensorischen Neuronen. Die 12 Hirnnerven sind olfaktorische, optische, okulomotorische, trochleäre, trigeminus, abduzente, faziale, vestibulocochleäre, glossopharyngeale, vagus-, akzessorische und hypoglossale Nerven. Der Vagusnerv ist einer der wichtigsten Nerven, da er sich auf viele Organe im Oberbauch und in der Brust erstreckt.