颈内动脉系是脑的动脉系统之一，颈内动脉平甲状软骨上缘水平起自颈总动脉，按其形成，以颅底的颈动脉管外口为界，分为颅外段和颅内段。
颅外段 又称为颈段，自颈总动脉分叉处至颅底，为颈内动脉各段中最长的一段。颈内动脉先在颈外动脉的后外侧上行，后转至颈外动脉的后内侧沿咽侧壁达颅底。其特点是：（1）颅外段无分支；（2）起始部有颈动脉窦，为压力感受器；（3）位置深而难以触及。
颅内段 颅内段在血管造影像上分为五段
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C5段（颈动脉管段、岩骨段或神经节段）：在颞骨岩部的颈动脉管内走行，先向上，后弯向前内，在颈动脉管内口处，隔着硬脑膜与三叉神经节紧邻。此段的特点是：全程大部行于骨性管道内，在入海绵窦处较为狭窄，并与咽鼓管和鼓室紧邻。
C4段（海绵窦段）：在后床突附近入海绵窦，稍上升后转为近水平位沿蝶骨体两侧的颈动脉沟呈“S”形前行，达前床突后沿前床突内侧的凹沟弯转向上，移行为前膝段。该段的特点是：在海绵窦内紧贴内侧的蝶窦侧壁，外侧与穿经海绵窦的动眼神经、滑车神经、三叉神经和展神经关系密切。
C3段（前膝段或虹吸弯）：在前床突附近，呈“C”形，自前床突内侧弯向后上穿海绵窦顶部的硬脑膜，眼动脉自此段或此段与海绵窦段移行处发出，向前伴视神经经视神经管入眶。
C2段（交叉池段或床突上段）：在海绵窦上方的蛛网膜下隙内水平后行，于前穿质下方续为后膝段。
C1段（后膝段或终段）：通常指参加Willis环的一段，在后床突前向上至分叉处。此段发出后交通动脉、脉络丛前动脉、大脑前动脉和大脑中动脉。
