В вузлі налічується близько 2500 нервових клітин, у вузол вступають приблизно вдвічі більше парасимпатичних волокон, як із нього виходить. Це вказує на те, що вузол не є простим зв’язним пунктом, тут проходить комплексні нейронні процеси перероблення і переключення імпульсів.
Через вузол проходять чутливі, симпатичні і парасимпатичні волокна. Останні тут переключаються на постгангліонарні. Для чутливих і симпатичних волокон цей вузол є лише транзитною станцією. З циліарного вузла виходять нервові волокна і утворюють короткі циліарні (війчасті) нерви (nn. ciliares breves).
Парасимпатичні волокна циліарного вузла беруть початок від додаткового ядра окорухового нерву. Вони проходять до орбіти через верхню очну щілину (fissura orbitalis superior), де вступають в циліарний вузол у вигляді окорухового корінця (radix oculomotoria). Тут вони переключаються на постгангліонарні волокна і іннервують війчастий м’яз і м’яз-звужувач зіниці. Обидва м'язи скорочуються мимовільно (без участі свідомості).
Симпатичні волокна
Постгангліонарні симпатичні волокна циліарного вузла беруть початок від нейронів верхнього шийного вузла (ganglion cervicale superius). Вони проходять через внутрішнє сонне сплетення і інервують м'яз-розширювач зіниці, стінку судин ока.