O músculo deltoide é inervado pelo nervo axilar, que surge das raízes nervosas espinhais C5 e C6 (via cordão posterior do plexo braquial).
Lesão do nervo axilar (ex.: luxação de ombro, fratura do colo do úmero) causa fraqueza/atrofia do deltoide e perda sensorial na área "insígnia do regimento".