Il nervo femorale (L2, L3, L4) è il ramo più grosso del plesso lombare. Esso innerva il muscolo iliaco e tutti i muscoli della loggia anteriore della coscia, fornendo ramuscoli per la natica, per l'articolazione dell'anca e del ginocchio e i vasi vicini, nonché rami cutanei per la parte antero-mediale dell'arto inferiore.
Il nervo femorale origina dai rami di divisione posteriori dei rami anteriori di L2,L3 ed L4, si porta infero-lateralmente attraversando il muscolo grande psoas e quindi decorre in un solco posto fra tale muscolo ed il muscolo iliaco, che innerva. Penetra nella coscia posteriormente al legamento inguinale, ponendosi lateralmente alla guaina dei vasi femorali a livello del triangolo femorale (dello Scarpa), dove si divide in rami muscolari e rami cutanei.
I rami muscolari innervano i muscoli pettineo, sartorio e quadricipite del femore. Il nervo per il muscolo pettineo origina a livello del legamento inguinale. I rami per il muscolo sartorio penetrano nei due terzi superiori di tale muscolo; molti originando in comune con i nervi cutanei anteriori della coscia. Dei rami per il muscolo quadricipite del femore, quelli per il muscolo retto del femore e per il muscolo vasto laterale penetrano a livello della faccia profonda di tali muscoli; il ramo per il muscolo vasto intermedio penetra a livello della sua faccia superficiale e lo attraversa portandosi ad innervare il sottostante muscolo articolare del ginocchio; il ramo per il muscolo vasto mediale decorre nel canale degli adduttori per una distanza variabile, mantenendosi lateralmente ai vasi femorali e al nervo safeno ed emettendo una serie di ramuscoli per tale muscolo, una parte dei quali termina a livello del muscolo vasto intermedio e del muscolo articolare del ginocchio.
I nervi cutanei anteriori della coscia originano a livello del triangolo femorale. Tali rami perforano tutti la fascia lata in una zona posta 8-10 cm distalmente rispetto al legamento inguinale e discendono a livello del ginocchio per innervare la cute e la fascia lata che ricopre la coscia anteriormente e medialmente.
II nervo safeno è il più grosso e il più lungo dei rami del nervo femorale. Esso origina nel triangolo femorale (dello Scarpa) e lo percorre discendendo lungo la faccia laterale dei vasi femorali, fino ad entrare nel canale degli adduttori. Qui giunto, incrocia i vasi obliquamente per portarsi sul loro lato mediale, anteriormente al limite inferiore del muscolo grande adduttore. All'interno del canale degli adduttori, il nervo safeno si anastomizza con rami dei nervi cutanei anteriori della coscia e del nervo otturatore per formare il plesso sottosartoriale. Giunto al limite inferiore del canale degli adduttori, esso abbandona i vasi femorali ed emette un ramo infrapatellare che curva attorno al margine posteriore del muscolo sartorio, perfora la fascia lata e si porta in avanti per innervare la cute che ricopre le facce mediale e anteriore del ginocchio. A tale ramo si associano ramuscoli provenienti dai nervi cutanei anteriori e laterale della coscia per formare il plesso patellare.
Il nervo safeno prosegue la sua discesa lungo il lato mediale del ginocchio, perfora la fascia lata tra i tendini dei muscoli sartorio e gracile, si piega verso il basso lungo il lato mediale della gamba in prossimità della vena grande safena ed emette i rami cutanei mediali della gamba. Esso infine, nella parte inferiore della gamba, si suddivide: nel ramo minore, che segue il margine mediale della tibia fino a livello della caviglia, e nel ramo maggiore, che si porta anteriormente al malleolo mediale per distribuirsi alla cute e alla fascia che ricoprono il margine mediale ed il dorso del piede.
Rami articolari, che originano dal nervo a livello del muscolo retto del femore, accompagnano i corrispondenti rami dell'arteria circonflessa laterale del femore fino all'articolazione dell'anca. Ramuscoli provenienti dai rami per i muscoli vasti e dal nervo safeno innervano l'articolazione del ginocchio.
Il nervo cutaneo laterale della coscia (L2, L3) origina a livello del margine laterale del muscolo piccolo psoas; si porta obliquamente sopra al muscolo Iliaco, dietro al peritoneo parietale ed alla fascia Iliaca (che innerva) in direzione della spina Iliaca Antero-Superiore e penetra nella coscia, passando sopra o attraverso l’estremità laterale del legamento inguinale.
Il nervo decorre poi sopra o attraverso la porzione prossimale del muscolo sartorio e discende profondamente alla fascia lata. Esso emette numerosi ramuscoli diretti alla cute sovrastante prima di perforare la fascia a circa 10 cm distalmente al legamento inguinale. I rami terminali del nervo si distribuiscono alla cute e alla fascia lata della faccia antero-laterale della coscia, fra il grande trocantere del femore ed il ginocchio.