肱动脉位于上肢大臂处，上接腋窝部位的腋动脉，下行的主要分支有肱深静脉、尺侧上副动脉、尺侧下副动脉等，并下接肘窝部位的桡动脉和尺动脉。

肱深静脉

在大圆肌的稍下方发出，向下伴桡神经行于桡神经沟内，至肱骨下端外侧延续为桡侧副动脉，沿途分支分布于三角肌、肱三头肌和肱骨。桡侧副动脉加入肘关节动脉网。

尺侧上副动脉

发自肱动脉中部，伴尺神经下行，加入肘关节动脉网。

尺侧下副动脉

在肱骨内上髁上方发出，向内下加入肘关节动脉网。

肱动脉位置较表浅，可触及其搏动。肘窝内上方肱二头肌腱内侧是测量血压时的听诊部位。

肱动脉主要的生理作用是在神经支配下进行收缩和舒张，将心脏射出的血液运输到上肢至末梢，供给肱二头肌、肱三头肌、背阔肌等肌群血液，并调控局部血流量和血流阻力，维持管壁内压力恒定。其分支肱骨滋养动脉可以起到营养肱骨的作用，另外因肱动脉位置较为表浅，还可作为测量血压时的听诊部位。