Le nerf phrénique entre dans le thorax en passant entre l'artère subclavière et soit la veine subclavière, soit l'origine du tronc veineux brachio-céphalique.
Chaque nerf phrénique, droit et gauche, circule latéralement contre la plèvre, et passe à la partie antérieure du hile pulmonaire avant de descendre jusqu'au diaphragme.