第一对脑神经，是感觉性神经，由特殊内脏感觉纤维组成。
由上鼻甲以上和鼻中隔以上黏膜内的嗅细胞中枢突聚集而成，以相互分离的无髓纤维小束分成若干根嗅丝（人类约有20根）穿过筛骨的筛板进入颅前窝，终止于嗅球，将从嗅器官来的感觉性刺激传导到脑。
嗅神经的主要功能是将气味的感觉传递给大脑半球的嗅觉中枢。神经感受器位于鼻腔的上鼻甲及鼻中隔以上的黏膜上，所以任何会造成嗅觉路径上的机械性障碍、化学物质破坏、病毒感染、肿瘤压迫或先天性因素均有可能造成嗅觉减退，甚至嗅觉全丧失。颅前窝骨折延及筛板时，可撕脱嗅丝和脑膜，造成嗅觉障碍，脑脊液也可流入鼻腔，形成脑脊液鼻漏。研究发现，某些神经系统变性疾病，如阿尔茨海默病、帕金森病等，早期即可有嗅觉减退，甚至发生于痴呆或帕金森病运动症状之前，可能由于嗅觉神经元变性所致，对于神经系统变性疾病具有一定诊断价值和预测价值。除此之外，有些颞叶癫痫患者可表现为嗅幻觉，病人可嗅到一种不愉快的难闻气味如腐烂食品、烧焦物品、化学品的气味。