颈总动脉分叉处一般是甲状软骨上缘的高度，是在胸锁乳突肌的后方，左颈总动脉是起自主动脉弓，右颈总动脉时起自头臂干，两侧的颈总动脉均经过胸锁关节后方，沿食管、气管和喉的外侧上行，至甲状软骨上缘高度，分为颈内动脉和颈外动脉，颈总动脉上端位置表浅，在活动上是可以触及其博动的。
在颈总动脉分叉处有两个重要的器官，一个是颈动脉窦，另一个是颈动脉小球，分别感受压力感受器和化学感受器。颈内动脉初期是居颈外动脉的后外方，继而转到颈外动脉的后内侧，上行至颅底，供应颅内的血供。颈内动脉有数只重要的分支，包括眼动脉、大脑前动脉和大脑中动脉，而颈动脉小球是在颈动脉分叉处的后面，有丰富的血窦，是化学感受器，是感受血液中氧分压、二氧化碳分压以及其他离子浓度变化的刺激。当血中氧分压降低或者二氧化碳分压升高时，颈动脉体可反射性引起呼吸加深、加快。