La parte profunda del omohioideo esta en relación con el músculo serrato mayor en su origen, después con los músculos escalenos, el plexo braquial y el paquete neurovascular del cuello (yugular interna, carótida primitiva y neumogástrico); finalmente su porción vertical está separada de la glándula tiroides y la faringe por los músculos tirohioideo y esternotiroideo.