Sabe-se que a musculatura lisa vesical e uretral é inervada apenas pela divisão parassimpática do sistema nervoso autônomo, enquanto o músculo esfíncter estriado da uretra é inervado somaticamente pelo ramo perineal do nervo pudendo.

A porção inferior do ureter é irrigada por ramos da artéria renal que emergem próximos do seio renal, enquanto a porção superior é irrigada por ramos da artéria ilíaca interna. Todos os vasos que chegam ao ureter vêm através de sua camada adventícia.

Neurônios pré-ganglionares parassimpáticos originam-se na coluna intermédio-lateral da medula espinhal, localizada entre o décimo-segundo segmento torácico e o segundo segmento lombar. Através dos nervos esplâncnicos lombares, seus axônios chegam ao plexo hipogástrico superior após fazerem sinapses nos gânglios mesentéricos superior e inferior, em nível da terceira vértebra lombar. Nervos hipogástricos, com neurônios pós-ganglionares, chegam à parede vesical, onde inervam especialmente a musculatura lisa dos vasos vesicais.

Músculos do diafragma pélvico são inervados por nervos oriundos dos ramos primários ventrais de S2 a S4, mais exatamente pelo ramo perineal do nervo pudendo e pelo ramo perineal de S4. Músculos perineais - transverso profundo do períneo, bulbo-esponjosos, isquiocavernosos, transversos superficiais do períneo e esfíncter estriado da uretra - também são inervados através do ramo perineal do nervo pudendo.

Neurônios pré-ganglionares simpáticos para inervação da bexiga urinária originam-se na coluna intermédio-lateral do segundo, terceiro e quarto segmentos da medula sacral. Seus axônios constituem os nervos esplâncnicos pélvicos, fazendo sinapses em gânglios localizados próximos ou no interior da parede vesical.