Die parasympathischen Fasern stammen vom Ursprungskern des N. facialis, dem Nucleus salivatorius superius. Diese Radix parasympathica enthält den N. petrosus major. Der N. petrosus profundus verläuft in der Radix sympathica des Ganglions und enthält postganglionäre Fasern aus dem Plexus caroticus internus. Aus dem Nervus maxillaris (zweiter Ast des N. trigeminus) entstammen kurze Rami ganglionares (sensibel) die in der Radix sensoria in das Ganglion ziehen. Das Ganglion wird vom N. maxillaris als sogenanntes „Anlagerungsganglion“ genutzt. Dies bedeutet, dass die sensiblen Fasern dieses Trigeminusastes keinen Kontakt zu den Ganglienzellen aufnehmen, sondern es lediglich durchziehen und als Verteilerstation nutzen. Die viszeroefferenten Fasern des Ganglions nutzen jedoch die Maxillarisäste (wie N. zygomaticus, N. nasopalatinus, N. palatini) als Weg zu ihren Erfolgsorganen.