瞳孔的散大与缩小是由扩大肌和括约肌(均属平滑肌)的收缩所致,扩大肌在虹膜周边部,呈放射状,收缩时使瞳孔散大,松弛时瞳孔缩小;括约肌在虹膜的游离缘,呈环形,收缩时使瞳孔缩小,松弛时瞳孔扩大。二者受交感和副交感神经支配,使瞳孔扩大或缩小。瞳孔扩大肌受颈交感神经支配,起于大脑皮质的交感神经纤维进入视丘下漏斗外侧的扩瞳中枢;部分交叉沿大脑导水管的灰质纤维经内囊到达脊髓的睫状脊髓中枢即Budge氏中枢(在颈6胸4间),其神经纤维进入颈上交感神经节,节后纤维随颈内动脉入颅内,在三叉神经节前入眼神经,再经鼻睫神经和睫状长神经而分布于瞳孔扩大肌。从视丘下发出的交感神经抑制性纤维至中枢Edinger-Westphal氏核,故交感神经对缩瞳中枢有抑制作用,如在感情冲动时,可通过中枢性抑制使扩瞳。瞳孔括约肌受副交感神经支配,神经纤维起于中脑动眼神经核内侧的Edinger-Westphal氏核,与调节反射核(Perlia氏核)的神经纤维,在动眼神经内入眼眶,从下斜肌分支中分出,向前至睫状神经节发出10~20支睫状短神经纤维入眼球,与睫状长神经吻合到瞳孔括约肌和睫状肌。两肌既有拮抗作用,又在交互神经支配下达到准确的平衡。因此,临床上观察的变化,对眼和脑神经系统疾病均能作出病灶的定位诊断。此外,瞳孔扩大与缩小调节进入眼内的光线,保证视物清晰。