12쌍의 뇌신경 중 세번째에 해당되는 제3뇌신경으로, 눈돌림신경은 흔히 동안신경이라고 말합니다. 

눈의 측면에서 기시하여 중뇌로 이어져 있습니다.

중뇌로부터 나온 신경섬유가 눈으로 이어져 있습니다.
이 신경에는 안구의 동공운동을 반사적으로 조절하는 자율성의 신경섬유도 포함되어, 모양체근과 동공괄약근에 분포하고 있습니다. 눈돌림신경에 영양을 공급하는 혈관은 신경의 중심부에 위치하여 외안근을 지배하는 섬유에 영향을 미칩니다. 

눈돌림신경은 운동신경으로, 안구의 운동이나 동공의 움직임을 지배하는 뇌신경입니다. 안구에 직접 작용하는 여섯 개 중 네 개의 근육에 운동신경 섬유를 제공합니다. 안구 주변의 근육인 상직근, 하직근, 내측직근, 하사근은 안구, 안검, 수정체의 모양, 동공의 크기를 조절합니다. 부교감신경섬유는 눈의 초점을 조절하는데 관여합니다.
두개 내의 압력이 증가하면 동안신경을 압박할 수 있고, 동공의 크기를 조절할 수 없게 됩니다. 두개내압의 증가는 동공반사를 마비시켜 동공이 팽창되거나 고정된 상태로 유지되도록 합니다. 이렇듯 여러 가지 원인으로 눈돌림신경의 마비가 발생하면 안검하수, 동공의 확장, 근육 작용에 의한 안구의 하방, 외측으로의 편위 등의 증상이 나타날 수 있습니다. 

사시가 발생하면 각각의 눈이 서로 다른 물체를 보면서 전혀 다른 두 가지의 시각 정보를 뇌로 보냅니다. 그 과정에서 완전히 다른 물체가 겹쳐 보이는 시각적 혼란이 발생하면서 복시 현상을 경험합니다. 그러므로 환자는 혼란을 해소하기 위해 양쪽으로 시각적 정보를 받아들이기를 포기하게 되어 약시까지 이어지게 됩니다. 사시를 빨리 치료하지 않을 경우 시력을 회복하지 못할 수 있기 때문에 소아에서의 사시는 빠른 치료가 급선무입니다.