Tętnica podobojczykowa po stronie prawej odchodzi z pnia ramienno-głowowego na poziomie stawu mostkowo-obojczykowego, a po stronie lewej odchodzi w śródpiersiu bezpośrednio z łuku aorty. Biegnie nad osklepkiem opłucnej do trójkąta bocznego szyi. W nim biegnie równolegle do dolnego brzuśca mięśnia łopatkowo-gnykowego. W tym miejscu tętnica leży powierzchownie, ponieważ przykrywa ją blaszka powierzchowna i przedtchawicza powięzi szyi oraz mięsień szeroki szyi. Tętnica kończy się na zewnętrznym brzegu pierwszego żebra i przybiera nazwę tętnicy pachowej. Do gałęzi tętnicy podobojczykowej zalicza się: tętnicę kręgową, tętnicę piersiowo-wewnętrzną, tętnicę tarczową dolną, tętnicę nadłopatkową, tętnicę poprzeczną szyi, tętnicę szyjną głęboką oraz tętnicę międzyżebrową najwyższą.
Tętnica kręgowa to najsilniejsza i pierwsza gałąź tętnicy podobojczykowej. Odchodzi z górnego obwodu części wstępującej tętnicy, w pobliżu mięśnia pochyłego przedniego. Przed wejściem do otworu wyrostka poprzecznego szóstego kręgu szyjnego jest przykryta mięśniem długim szyi oraz blaszką przedkręgową powięzi szyi. Po przejściu przez otwór pierwszego kręgu szyjnego leży w bruździe tętnicy kręgowej. Przenikając przez płonę szczytowo-potyliczną tylną i oponę twardą wchodzi do kanału kręgowego. Na stoku kości potylicznej obie tętnice (prawa i lewa) wytwarzają tętnicę podstawną, która dzieli się na dwie gałęzie końcowe - tętnice tylne mózgu. Do gałęzi tętnicy kręgowej należą: gałęzie mięśniowe, gałęzie rdzeniowe, gałąź oponowa, tętnica rdzeniowa tylna, tętnica rdzeniowa przednia, tętnica dolna tylna móżdżku.