颈内动脉是颅脑血液供应的重要动脉血管，其在颅段(即入颈动脉段至颈内动脉分叉间)迂曲走行于骨性结构中或骨旁，且沿途发出诸多分支动脉。颈内动脉可以分为七段，从近到远顺血流方向，依次为：颈段、岩段、破裂孔段、海绵窦段、床突段、眼段与交通段。深入了解颈内动脉的走行方向和分段方法，对神经外科手术和血管内介入治疗都具有直接或间接的指导意义。
1、颈段：起于颈总动脉分叉水平，终于颈动脉管颅外口。这段颈内动脉和位于其外侧的颈内静脉、后外侧的迷走神经共同位于颈动脉鞘内；
2、岩段：这段颈内动脉位于颈动脉管内，起于颈动脉管颅外口，终止于破裂孔后缘。岩段颈内动脉在颈动脉管骨膜内行走，周围绕以结缔组织、静脉丛和节后交感神经；
3、破裂孔段：破裂孔并非单一的孔道，而是由两部分组成，即颅外骨膜孔和垂直管道。后者由破裂孔周围的骨结构和纤维软骨构成。破裂段起于颈动脉管末端，动脉越过孔部，但不穿过该孔，在破裂孔的垂直管内上升，向着海绵后窦，止于岩舌韧带上缘；
4、海绵窦段：此段始于岩舌韧带上缘，止于近侧硬膜环。这段颈内动脉主要行走于海绵窦内，四周为结缔组织、脂肪、静脉丛和节后交感神经。海绵窦段按其行走方向可分为垂直部、后弯、水平部和前弯；
5、床突段：此段起于近侧硬膜环，止于远侧硬膜环，床段短，长约4-6mm，斜行于外侧前床突和内侧颈动脉沟之间。由于近、远侧硬膜环在后方海绵窦顶部融合在一起，因此床段呈楔形；
6、眼段：该段起于远侧硬膜环，止于后交通动脉起点的紧近侧。颈内动脉穿过远侧硬膜环后，即进入硬膜内，因此远侧硬膜环是颈内动脉硬膜内、外部分分界线；
7、交通段：交通段起于紧靠后交通动脉起点的近侧止于颈内动脉分叉处。此段发出两个重要分支，即后交通动脉和脉络膜前动脉。