Tętnica tarczowa górna odchodzi od tętnicy szyjnej zewnętrznej bezpośrednio nad rozwidleniem tętnicy szyjnej wspólnej. Tętnica oddaje gałęzie gruczołowe (przednią, tylną, boczną) do tarczycy oraz kilka drobnych naczyń do gardła. Do dużych odgałęzień tętnicy należą: gałąź podgnykowa, gałąź mostkowo-obojczykowo-sutkowa, tętnica krtaniowa górna, gałąź pierścienno-tarczowa.
Tętnica tarczowa dolna to jedna z gałęzi tętnicy podobojczykowej. Odchodzi wspólnie z tętnicą nadłopatkową i tętnicą poprzeczną szyi jako jeden krótki pień tarczowo-szyjny. Leży na mięśniu długim szyi i jest p[przykrywa blaszką przedkręgową powięzi szyi. Po przebiciu powięzi kieruje się na tylną powierzchnię płata bocznego tarczycy. Do gałęzi tętnicy tarczowej dolnej należą: tętnica szyjna wstępująca, gałęzie mięśniowe, gałęzie gardłowe i przełykowe, gałęzie tchawicze, tętnica krtaniowa dolna, gałęzie gruczołowe.