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末梢神経は神経線維からなり、これらは運動性ニューロンの軸索突起および知覚性ニューロンの樹状突起である。神経線維には有髄と無髄の2種類がある。脳脊髄神経では有髄線維が優勢で、交感神経では無髄線維が多い。そのため、前者は白く絹のように輝き、後者は灰白色を呈する。個々の神経線維の太さは多様で、太いものと細いものが混在している（図364(神経内膜、神経周膜、神経上膜)、365(脊髄神経節の細胞とその結合組織性被膜および（グリア性）外套細胞) ）。
個々の神経線維は結合組織によって分離されると同時に束ねられている。結合組織は各神経線維を薄い鞘、すなわち神経内膜鞘（Endoneuralscheiden）で包む。この鞘は細い膠原線維と内皮細胞から構成される。多数の神経線維とその神経内膜鞘は、幅広い結合組織束によって一本の細い線維束にまとめられる。この結合組織には膠原線維のほか、弾性線維や比較的太い血管も含まれる。個々の神経線維間の組織全体を神経内膜（Endoneurium）と呼ぶ（図364(神経内膜、神経周膜、神経上膜)、365(脊髄神経節の細胞とその結合組織性被膜および（グリア性）外套細胞) ）。
図364(神経内膜、神経周膜、神経上膜)、365(脊髄神経節の細胞とその結合組織性被膜および（グリア性）外套細胞)
これらの細い線維束は、より硬い結合組織の層（層板Lamellen）が同心円状に配列したものに包まれている。この層板を形成する結合組織束は主に神経の長軸方向に伸びている。これらの層板を神経周膜層板（Perineurallamellen）と呼び、その全体を神経周膜（Perineurium）という（図368(ヒトの坐骨神経の横断面) ）。個々の神経周膜層板間にはリンパ間隙（Lymphspalten）があり、内皮細胞で覆われている。これらの間隙は中枢神経系を取り巻くリンパ腔（Lymphräume）と連続している。
さらに、複数の束が血管や脂肪組織を含む結合組織によって一つにまとめられる。この結合組織を神経上膜（Epineurium）という。太い神経では、神経上膜の結合組織束は堅固で丈夫であり、豊富な脂肪組織と多数の血管を含む。
神経の個々の束は走行中に分岐し、その枝が他の神経束と接して融合する。これにより神経叢（Nervenplexus）が形成される（10. 神経線維および神経の結合：神経叢形成，神経の吻合 Verbindungen von Nervenfasern und Nerven: Plexusbildung, Nervenanastomosen 参照）。
Nauck（Verh. anat. Ges., 1931）によると、神経線維束と神経上膜の膠原線維は波状を呈している。この波形が伸びて消失することで、神経は伸長可能となる。