膝髌上区由支配伸膝肌的神经的关节支支配，包括：股内侧肌支、股中间肌支、股外侧肌支、膝关节肌支、闭孔神经前支。膝后外侧区由腓总神经关节支支配。腘区由坐骨神经、胫神经、闭孔神经后支的关节支支配。膝内侧及髌下区主要由隐神经分支支配。

1．伸膝肌神经的膝关节支　股内侧肌神经关节支恒定出现，股内侧肌支沿途发出2～9支肌支，自内上斜向外下穿入股内侧肌。股中间肌支和支配膝关节肌的膝关节肌支分布到髌上囊。支配髌上囊的神经主要有4支，由外向内分别来自于股中间肌支关节支、膝关节肌支关节支及股内侧肌支关节支、闭孔神经前支的关节支。膝前外侧部神经分布少而细小，难于分离。股外侧肌肌支起于股神经外侧束，分布于上外侧关节囊，该经膝关节支较少且细小。

2．腓总神经关节支　在膝上外侧，股二头肌腱深面，坐骨神经或腓总神经发出膝上外、膝下外和外侧支持带神经等3支关节支，与膝上外血管伴行，分布于股骨外上髁、外侧副韧带。膝上外、膝下外关节支在腘窝外侧界的脂肪中纡曲攀绕血管，穿经后斜韧带至后外侧关节囊。外侧支持带神经恒定存在，于腘窝外侧界，由腓总神经或坐骨神经发出，向外侧走行于股二头肌腱深处分别至外侧支持带、腓肠肌外侧头及后外侧角关节囊。

3．闭孔神经关节支　闭孔神经前支关节支紧贴股骨内侧中线骨面下行，分布到髌上囊内侧。闭孔神经后支沿股动脉及腘动脉向下至膝关节，分布于关节囊的后侧。部分闭孔神经加入收肌管内的复合神经中，其分支加入腘丛，未见分支加入隐神经分支。

4．胫神经关节支　胫神经或坐骨神经发出的膝上内、膝下内、膝中等关节支。胫神经分支1～3支，分布于后内侧关节囊。