腋动脉至大圆肌下缘即更名为肱动脉，肱动脉有两条静脉伴行。肱动脉在臂内侧上段被深筋膜所覆盖，肱动脉外侧为正中神经及喙肱肌，内侧有尺神经和贵要静脉。在中段向前外走行，被肱二头肌的内侧缘所覆盖，正中神经初在其外侧，后经过动脉的前方或后方而至其内侧，肱动脉与前臂内侧皮神经及贵要静脉之间被臂内侧肌间隔所隔开。在臂下段，肱动脉仍被肱二头肌内侧缘所覆盖，正中神经在其内侧，肱动脉在桡骨颈水平分为尺、桡动脉。

肱动脉位置表浅，可在肱二头肌内侧沟处触知其搏动。当前臂和手部出血时，可在臂中部用指压法将该动脉压向肱骨以达到暂时止血的目的。如果使用止血带进行止血。应避开臂部中1/3部，以免因长时间压迫位于桡神经沟内的桡神经造成该神经的损伤。肱动脉在肘窝部，位于肱二头肌腱膜下，较为浅表，可以触到搏动，此处是测血压的部位。