咬筋の支配神経は、脳神経第V神経である三叉神経の第3枝、下顎神経（V3）から分枝する「咬筋神経」です。頭蓋底にある卵円孔を通過した下顎神経は、下顎切痕（下顎骨の筋突起と関節突起の間のくぼみ）を外側へと通り抜け、咬筋の深面から筋腹へと進入します。
顔面の筋肉といえば「顔面神経支配」と混同しがちですが、咀嚼筋群（咬筋・側頭筋・内側翼突筋・外側翼突筋）はすべて下顎神経支配である点は、解剖学の超重要鉄則です。表情を作る表情筋が顔面神経支配であるのに対し、咀嚼という力強い運動を担う筋肉は三叉神経が司っています。
咬筋の主な作用は「下顎の挙上（口を閉じる運動）」です。さらに細かく見ると、斜めに走行する浅部線維が収縮することで下顎の前方移動（前方位への牽引）が起こり、直立に近い深部線維は後方への安定化に寄与します。食事の際に硬いものを噛み砕く主動力は、この強力な挙上力から生まれています。
