皮肤中分布着感觉神经和交感神经，主要是无髓鞘的C-纤维和有薄髓鞘的A-纤维。感觉神经纤维一直到其终末分支为止，都一直保留有髓鞘，而植物神经纤维没有髓鞘。它们穿过整个真皮而形成逐级分支的网状神经纤维结构，支配血管、立毛肌、汗腺和大汗腺。

　　所有的自主神经和感觉神经末端都有细密的分支，有些感觉神经末端还具有特殊的神经终器。毛囊，特别是大的毛囊，在皮脂腺管入口的水平以下都包绕有一个由失去髓鞘的感觉神经纤维形成的网络，但皮脂腺不受神经支配而靠内分泌的刺激来行使其功能的。其特殊结构有Meissner小体（又称触觉小体）、法-帕环层小体（Vater-Pacini’s corpuscle，又称环层小体）、拉菲尼小体和克劳泽终球等，参与温痛冷觉的传递。C-纤维在表皮内形成游离的神经末梢，在病例状态甚至正常皮肤，通过电镜观察也能观察到少数神经纤维到达表皮上层。

　　感觉神经在失去髓鞘之后，变为游离的神经末梢紧贴着表皮的基板下方，有个别也上行到表皮之内，或者与特化了的受体器官---表皮基底层中的麦克尔细胞或特殊的神经终器相联系。游离的神经末梢非常纤细，但并非裸露的神经轴突，在电镜下可见到它被雪旺细胞小的突起和基底板所包绕，而且所有的神经都含有神经丝即中间丝，其细胞核与胞浆都能表达S-100蛋白标志。

　　表皮中的神经末梢除以麦克尔细胞-轴突复合体的形式存在外，还有游离的神经末梢。关于表皮内是否存在神经末梢，过去一直存有争论。采用抗神经成分的单克隆抗体进行免疫组化染色证实，表皮内的确存在有髓和无髓的两种游离的神经纤维。表皮内的神经纤维随着角质化细胞的上移、脱落而同步生长。