肠系膜下动脉位于下腹腔和盆腔，约平第3腰椎的高度，在走形过程中，发出左结肠动脉、乙状结肠动脉、直肠上动脉三大分支，可以维持腹部脏器间的血运，并主要给结肠、乙状结肠、直肠提供血液和营养。

1、左结肠动脉

横行向左，至降结肠的附近分为升、降支，分别与中结肠动脉和乙状结肠动脉吻合，分支分布于降结肠。

2、乙状结肠动脉

2-3条，斜向左下方走行，进入乙状结肠系膜内分支营养乙状结肠。乙状结肠动脉与左结肠动脉以及直肠上动脉均有吻合，但一般认为其与直肠上动脉间的吻合不够充分。

3、直肠上动脉

为肠系膜下动脉的直接延续，在乙状结肠系膜内下行，至第3骶椎处分为2支，沿直肠两侧分布于直肠上部，并在直肠的表面和壁内与直肠下动脉的分支吻合。