肱静脉位于上肢上臂的内侧，在骨的上方，肱静脉一般与肱动脉伴行，肱静脉通常有两条，分左右在肱动脉周围。有贵要静脉在上臂的中点汇入肱静脉，也有贵要静脉汇入腋静脉的。
但是桡静脉和尺静脉一般汇入外侧的肱静脉。在解剖上肱静脉继续往上，行至大圆肌的下缘，就汇合成腋静脉，肱静脉有时用于穿刺采血，在临床上这种方法安全可靠而且简便易行，成功率高，所以病人也容易接受。
因为肱静脉是上肢的主要回流静脉，所以一旦发生血栓会引起整个上肢和前臂的肿胀。