包括肌肉与关节的本体感觉（proprioception，来自拉丁文，proprio意为“自身的”，capio意为“获取”）和皮肤精细触-压觉。前者是指一些与身体的物理状态有关的感觉，主要包括来自深部组织如筋膜、肌腱、肌肉、骨膜和关节等处的位置觉和运动觉等；后者是指辨别两点距离和物体纹理粗细等的触觉及深部压觉。

肌肉深部的特化结构——肌梭，为本体感受器，由几组特化的骨骼肌纤维所组成。这些肌纤维被一个纤维性的包囊所包裹。包囊的中间1/3部分膨大，使得肌梭成梭状而得名。肌梭与Ⅰ_a感觉传入纤维相连，作为监测肌肉长度变化的感受装置。在几类神经纤维中，Ⅰ_a类纤维是最粗的，传导速度最快。Ⅰ_a类轴突通过背根进入脊髓，反复分支，与中间神经元和前角运动神经元形成兴奋性突触。哈佛大学L.M.门德尔^[注]（Lorne M.Mendell，美国）和E.亨尼曼（Elwood Henneman，美国，1915～1996）的研究发现，一根Ⅰ_a轴突与一个运动神经元池（一个运动神经元池支配同一块肌肉）中的每一个α运动神经元都形成突触。

肌梭并非是肌肉本体感觉输入的唯一来源。骨骼肌中的另一种感受器是高尔基腱器官^[注]，它起到类似于张力检测器的作用，即监测着肌肉的张力，或收缩力。高尔基腱器官位于肌肉与肌腱的接头处，受到比Ⅰ_a类纤维略细的Ⅰ_b类感觉纤维支配。来自肌梭的Ⅰ_a纤维编码了肌肉长度的信息，而来自高尔基腱器官的Ⅰ_b纤维编码了肌肉张力的信息。

小脑利用来自肌梭、高尔基腱器官和关节感受器的本体感觉信息，作为运动执行的负反馈源，同时也使人们对体位和运动情况有知觉。本体感觉的非意识性传入冲动沿脊髓后索上行，经脊髓小脑束进入小脑；而意识性传入冲动经内侧丘系和丘脑到达大脑皮层，从而调控和感知躯体的空间位置、姿势、运动状态和方向等。后索受损时，发生运动性共济失调，即因为本体感觉向小脑的传导受阻。感觉皮层的许多神经元主要是对运动时的体位状态，而不是静止时的体位状态起反应。

精细触-压觉的传入纤维（A_β，即有髓鞘包被的大中直径纤维）经背根神经节的内侧部（粗纤维部分）进入脊髓背角，经脊髓背侧的薄束（下肢及T7以下躯干）和楔束（上肢和T6以上躯干）上行到达延髓的背柱核（薄束核和楔束核）换元。背柱核神经元的轴突经内侧丘系投射到对侧丘脑腹后外侧核，再发出纤维交叉到对侧，经内侧丘系抵达丘脑更换为第三级神经元而投射至大脑皮层。此通路由后根至丘脑段称为后索-内侧丘系系统，即为深感觉传导通路。

深感觉传导路径是先上行再交叉，上行纤维在脊髓内是有规律地排列的，从内向外依次为来自骶、腰、胸和颈部的纤维。多见于髓外肿瘤的早期和脊髓外伤等。当脊髓半离断时，离断平面以下的同侧发生深感觉障碍。