Suurempi petrosaalinen hermo leviää seitsemännestä kasvojen kallosta lähellä välikorvaa. Se vuorostaan joutuu myös hermoihin, jotka menevät kyynelrauhanen, joka tuottaa kyyneleitä silmään sekä nenän ja kovan kitalaen limakalvoja. Nämä leviävät pterygopalatine ganglionista, joka on yksi neljästä pään ja kaulan suuresta hermorakenteesta. Tämä ganglion myös ohjaa verenkiertoa nenän ontelon kautta auttaakseen säätelemään nenän lämmitystä ja jäähdytystä. Suuri petrosaalinen hermo kulkee kaulavaltimon läpi kulkevan luutilan läpi, jota kutsutaan keskimmäiseksi kallon fossaksi. Se on osa hermoa, joka on anatomisesti tunnistettu pterygoidikanavaksi.
Suurempi petrosaalinen hermo säätelee erilaisia toimintoja, mukaan lukien syljeneritys. Hermo tyypillisesti ohjaa liman rauhasia suun yläpuolella, ja sen vaurioituminen voi aiheuttaa näiden rauhasien lopettavan liman ja syljen tuotannon. Se ei kuitenkaan voi hallita leuan ja kurkun sylkirauhasia. Suuremman petrosal -hermon vaurioituminen ei siten yleensä vaikuta limakalvon tuotantoon kielen alapuolelta ja muista lähellä olevista rauhasista.
Tämä hermo vaikuttaa myös kyyneltuotantoon. Vaurio voi vaikuttaa silmien voiteluun. Joskus hermosignaaleja voidaan muuttaa siten, että nälkä voi laukaista kyyneleitä virtaamaan sylkirauhasen stimulaation sijaan. Välikorvatulehdukset voivat vaikuttaa myös hermon toimintaan, mutta toiminnan häiriö ei yleensä sulje hermoa kokonaan. Se halkeaa kasvojen hermosta ennen välikorvan onteloa, mutta on riittävän lähellä, jotta se vaikuttaisi, jos infektiot ovat riittävän vakavia.
Kuulontiloon kutsutussa tilassa suurempi petrosaalinen hermo kulkee haarana seitsemännestä kasvohermosta. Tämä hermo hallitsee kasvojen lihaksia, useita pään rauhasia ja makua kielen takaosassa. Se yhdistää myös korvarummun ja muiden korvan osien aistinvaraisiin komponentteihin. Suurempi petrosaalinen hermo kulkee myös pterygoid -kanava -alueen läpi syvän petrosal -hermon kanssa, kunnes se saavuttaa pterygopalatine -ganglionin. Täällä eri oksat johtavat esimerkiksi nenään ja suuhun.
Toisaalta kasvojen hermo kulkee aivorunkoon, joka on joidenkin makuhermokuitujen kohde. Suurempi petrosaalinen hermo on yleinen yhteys useiden ei-motoristen mutta merkittävien kasvotoimintojen välillä aivoihin. Se on myös osa monimutkaista hermoverkostoa, joka kulkee kallon ja muiden kasvojen luiden eri ontelojen läpi.