Tętnica oczna zaopatruje całą zawartość oczodołu, zatokę klinową, komórki sitowe oraz błonę śluzową kości sitowej, przegrody nosa oraz małżowiny nosowej górnej, oddaje gałęzie do opony twardej oraz powiek, czoła i nasady nosa.
Tętnica oczna jest gałęzią tętnicy szyjnej wewnętrznej. Biegnie w kanale wzrokowym oraz w oczodole w pobliżu jego bocznej ściany, bocznie od nerwu wzrokowego, między nerwem odwodzącym a mięśniem prostym bocznym. Po skrzyżowaniu nerwu wzrokowego przechodzi na ścianę przyśrodkową oczodołu i dzieli się na swoje gałęzie końcowe.
Do gałęzi tętnicy ocznej należą: tętnica środkowa siatkówki, tętnica łzowa, tętnice rzęskowe tylne długie i krótkie, gałęzie mięśniowe, tętnica nadoczodołowa, tętnica sitowa tylna, tętnica sitowa przednia, tętnice powiekowe przyśrodkowe górna i dolna, tętnica nadbloczkowa, tętnica grzbietowa nosa.