傳統上認為副淚腺是無神經支配的外分泌腺，主要分泌基礎淚液中的水性成分，而主淚腺是有神經支配的，獨立承擔反射性和心因性淚液分泌。很多學者通過間接證據質疑副淚腺沒有神經支配的觀點，但沒有找到有力的形態學依據。直到1994才由Seifert等人首次發表了副淚腺神經支配的電鏡照片，但至今沒有進壹步的深入研究。
副淚腺基質中有許多粗細不等的無髓神經纖維。不同數量的軸突完全或部分嵌入雪旺細胞表面凹陷形成的縱溝中。軸突直徑從200 nm到1微米不等，軸漿中可見線粒體、微管、神經絲和含有神經遞質的小泡。主要有兩種囊泡，直徑為20-50nm的圓形透明突觸囊泡和直徑為80-100nm的大顆粒囊泡。粒子囊泡的中心是致密的核心，核心的外圍是透明的。
軸突末梢與肌上皮細胞形成“突觸結構”。軸突末梢周圍沒有許旺細胞膜，但完全裸露。位於肌上皮細胞膜凹陷形成的淺溝內或與肌上皮細胞膜平行，二者之間的突觸間隙為10-30nm。突觸前膜和突觸後膜無明顯致密帶，不參與突觸形成的軸突膜表面覆蓋有基底膜。突觸前軸突的曲張處可見線粒體、大量圓形清晰的突觸小泡和少量大顆粒小泡。