虽然两个相邻椎骨间的运动范围很小，但是全部脊柱的运动范围却很大，能沿三个轴进行运动，即沿额状轴上的屈伸运动，矢状轴上的侧屈运动和垂直轴上的旋转运动。由于颈椎上关节面斜上方，颈脊柱的运动范围最大。颈部屈伸运动范围较大，其幅度平均为100-110°，前屈运动的幅度是在脊柱中最大者，完全前屈时，下颌颏部可抵触胸壁。颈部的旋转运动范围，左右各均为75°，颈部的侧屈运动，都伴有旋转运动。
在头颈交接部，因第一、二颈椎的特殊分化，形成寰齿关节和寰枢关节，使头颅可在各个方向自由运动。点头运动是在寰枕关节，此关节的屈伸运动幅度很大，约占颈部运动的1/2.头部的旋转运动主要是在寰齿关节和寰枢关节，其运动幅度约占颈部旋转运动的一半。
颈脊柱运动的轴线，通过椎体，相当于髓核的中心点。因之，颈脊柱前屈时，椎骨被拉长。颈脊柱完全屈曲时，椎管的前缘可被拉长1.5cm，而其后缘可被牵长5cm，椎管内的脊髓亦被牵长，变细而紧张。后伸时，椎管变短，脊髓松驰而稍粗。
