Le muscle deltoïde est innervé par le nerf axillaire. Le deltoïde est un muscle triangulaire situé à la partie supérieure du bras et donne à l'épaule son contour arrondi. Le nerf axillaire s'étend du plexus brachial, transportant les impulsions nerveuses jusqu'au muscle deltoïde.
Le plexus brachial se divise en cinq nerfs principaux lorsqu'il s'étend dans le bras. Les cinq extensions sont les nerfs axillaire, musculo-cutané, médian, radial et ulnaire. Le nerf axillaire stimule le deltoïde et renvoie les informations des récepteurs sensoriels de cette région au cerveau. Les signaux du nerf axillaire sont transmis par les fibres nerveuses des nerfs spinaux C5 et C6.