Također poznat kao duboki peronealni živac, duboki fibularni živac je žila živčanog sustava koja se nalazi na prednjem vanjskom dijelu potkoljenice. Zajedno s površinskim fibularnim živcem, nastaje iz velike žile zvane zajednički fibularni živac, koji je zauzvrat grana tibijalnog živca, velikog živca koji se proteže niz središte stražnje strane noge. Duboki fibularni živac prelazi sa strane noge u prednji odjeljak, gdje komunicira s mišićima koji se ovdje nalaze: tibialis anterior, extensor digitorum longus, extensor digitorum brevis i peroneus tertius. Također prenosi senzorne signale s kože na susjednim stranama prvog i drugog prsta.
Dijeljenje zajedničkog fibularnog živca na površinski fibularni živac i duboki fibularni živac događa se uz dno koljena na vanjskoj strani noge. Približno na visini gornjeg kraja peroneus longus mišića, obični fibular šalje svoju površinsku granu niz vanjsku stranu noge kroz peronealne mišiće i svoju duboku granu ispod mišića ekstenzora digitorum longus prema središtu prednjeg dijela noge. . Duboki fibularni živac prolazi izravno uz prednju tibijalnu arteriju i neposredno ispred međukoštane membrane, tankog, ravnog ligamenta koji ujedinjuje kosti fibule i tibije duž njihove duljine, dok se spušta kroz potkoljenicu.
Zadržavajući se gotovo okomito kroz prednji odjeljak noge, duboki fibularni živac šalje motoričke signale mišićima koji se nalaze na prednjoj strani međukoštane membrane: tibialis anterior, extensor digitorum longus, extensor hallucis longus i peroneus tertius. To su mišići koji dorzalno savijaju stopalo, ili ga podižu prema gore u skočnom zglobu, te ispruže ili podižu svih pet prstiju. Prema svom donjem kraju, duboki fibularni živac prolazi ispod ekstenzora hallucis longus prije nego što prijeđe prednji dio gležnja i uđe u dorzum, gornju stranu stopala. Ovdje inervira mišiće koji pomažu mišićima potkoljenice u ispružanju nožnih prstiju, ekstenzor digitorum brevis i extensor hallucis brevis.
Osim što šalje signale koji proizvode mišićne kontrakcije, duboki fibularni živac također vraća senzorne podatke s kože između prvog i drugog prsta, ili onoga što je poznato kao prvi web prostor, u središnji živčani sustav. Budući da su žile i strukture u prednjem odjeljku noge prilično čvrsto zbijene, dotok krvi u živac ili sam živac može biti prekinut u stanju poznatom kao sindrom prednjeg odjeljka. Ova kompresija ili druga ozljeda živca može rezultirati nemogućnošću dorsifleksije stopala, stanje poznato kao “spuštanje stopala”, kao i poteškoće pri ispružanju nožnih prstiju ili smanjeni osjet u mrežnom prostoru između palca i drugog prsta.