头静脉起自手背静脉网的桡侧，沿前臂外侧上行，至肘窝处通过肘正中静脉与贵要静脉交通。头静脉再沿肱二头肌外侧沟上行，经三角肌胸大肌间沟、穿锁胸筋膜汇入腋静脉。当肱静脉高位阻塞时，头静脉可成为上肢血液回流的重要途径。由于头静脉以锐角汇入腋静脉，且汇入处常有瓣膜，因而不适宜经头静脉向腋静脉或锁骨下静脉作中心静脉及肺动脉插管。

臂和前臂前区的皮肤薄而细腻，弹性好，血运丰富，临床上常用头静脉作为给药、补液、采血或插入导管的途径。