Primul neuron se află în ganglionul vestibular Scarpa.
Dendritele primului neuron ajung la celulele senzoriale cu cili din maculă şi creste ampulare, iar axonii formează ramura vestibulară a perechii a VIII-a de nervi cranieni (nervul vestibulo-cohlear).
Ramura vestibulară se îndreaptă spre cei patru nuclei vestibulari din bulb (superior, inferior, lateral şi medial). La acest nivel se află cel de al II-lea neuron al căii vestibulare şi de aici pleacă mai multe fascicule, şi anume:
→ fasciculul vestibulospinal, spre măduvă (cu rol în controlul tonusului muscular);
→ fasciculul vestibulocerebelos, spre cerebel (cu rol în controlul echilibrului static şi dinamic);
→ fasciculul vestibulonuclear, spre nucleii nervilor III şi IV din mezencefal şi VI din punte (controlează mişcarea globilor oculari, cu punct de plecare labirintic);
→ fasciculul vestibulotalamic, spre talamus; de aici, prin fibrele talamocorticale, se proiectează pe scoarţă. În talamus se află cel de al III-lea neuron, al cărui axon face sinapsă cu segmentul central.