Tętnica kręgowa to skomplikowana sieć tętnic znajdujących się z tyłu szyi. Wywodzi się z dwóch głównych naczyń krwionośnych górnej części klatki piersiowej, zwanych tętnicami podobojczykowymi, łączącymi jako odgałęzienie inne tętnice, takie jak tętnica piersiowa wewnętrzna i tętnica łopatkowa grzbietowa. Jest to część pojedynczej tętnicy podstawnej linii środkowej, która dostarcza bogatą w tlen krew do mózgu przez krąg Willisa. Jest to zatem główna tętnica układu tętnic kręgowo-podstawnych, która dostarcza krew do znaczących części mózgu, w tym do móżdżku, rdzenia, śródmózgowia, kory potylicznej, mostu i wzgórza. Tętnica kręgowa jest zwykle podzielona na cztery części.
Pierwsza część tętnicy kręgowej, znana również jako część przedkręgowa, przemieszcza się w górę iw dół między dwoma mięśniami szyi zwanymi mięśniem Longus colli i mięśniem pochylnym przednim. Oba znajdują się na przedniej lub przedniej powierzchni kręgosłupa, a konkretnie na trzecim do szóstym kręgu szyjnym. W części przedkręgowej znajdują się żyły szyjne wewnętrzne, które gromadzą krew z mózgu, szyi i twarzy. Włókna nerwowe i masy tkankowe, takie jak odpowiednio pień współczulny i dolny zwój szyjny, znajdują się z tyłu.
Druga część lub część atlantycka tętnicy kręgowej biegnie w górę przez szósty do drugiego kręgu szyjnego. Otacza go kompleks tkanek i żył, które łączą się, tworząc żyłę kręgową. To wyspecjalizowane naczynie krwionośne znajduje się w górnej części pleców szyi.
Trzecia część tętnicy kręgowej nazywana jest częścią poprzeczną. Dzieje się tak dlatego, że jego głównym miejscem jest otwór poprzeczny, czyli otwarcie siódmego kręgu szyjnego. Poprzeczną część tętnicy kręgowej pokrywa Semispinalis capitis, głęboki, długi mięsień, który pomaga w rozciąganiu i obracaniu głowy.
Czwarta część tętnicy kręgowej nazywana jest częścią wewnątrzczaszkową. Po bokach znajduje się para nerwów, pierwszy nerw czaszkowy i nerw podjęzykowy, nerw czaszkowy, który dostarcza włókna motoryczne do praktycznie wszystkich mięśni języka. Wewnątrzczaszkowa część tętnicy kręgowej jest szczególnie blisko mózgu, ponieważ przechodzi przez błonę opony twardej tego narządu i przednią część dolnego pnia mózgu, zwanego rdzeniem przedłużonym. Jej część znajduje się również na moście, który jest częścią pnia mózgu powyżej rdzenia przedłużonego. To tam pomaga uformować tętnicę podstawną.