Se origina como rama externa de la subclavia; unas veces nace aisladamente y otras por un tronco común con la intercostal superior (tronco cervicointercostal[1] o costocervical).
Pasando hacia atrás, sobre el octavo nervio cervical y entre la apófisis transversa de la séptima vértebra cervical y el cuello de la primera costilla, discurre hacia arriba por la parte posterior del cuello, entre el músculo semiespinoso de la cabeza y el músculo semiespinoso cervical, llegando hasta la vértebra axis, irrigando estos músculos y sus adyacentes, y anastomosándose con la división profunda de la rama descendente de la arteria occipital, y con ramas de la arteria vertebral.
Emite una pequeña rama espinal que entra en el canal a través del foramen intervertebral entre la séptima vértebra cervical y la primera vértebra torácica.
Presenta ramas espinales que penetran en el conducto vertebral por el último agujero intervertebral de la región cervical; da dos ramos cervicales, uno ascendente y otro descendente.
[1] Se distribuye hacia los músculos profundos del cuello.