颈内动脉(internal carotid artery)从颈总动脉刚分出后，居于颈外动脉的外侧，随后即斜向上后，居于颈外动脉之内面。颈内动脉在颈部不分支，自甲状软骨上缘向上至下颌颈后缘间之连线，即颈内动脉的体表面投影。颈内动脉进入颈动脉孔以后，在颞骨岩部颈动脉管内前行，然后转向上进入颅中窝。
颈内动脉从下而上，其浅面有舌下神经、枕动脉、二腹肌后腹和颈外动脉跨过。颈内、外动脉之间有茎突舌骨韧带、茎突咽肌、舌咽神经和迷走神经的咽支穿过。颈内动脉之内侧有咽上缩肌、扁桃体窝。从口咽部看，颈内动脉离翼突下端的后方约3cm，因此用咬骨钳咬除翼突不会损伤颈内动脉。颈内动脉位于咽后壁和咽侧壁交界处之后外部，离扁桃体之距离约1.5cm。
在上部，重要毗邻关系有：在颈内动脉和位于其后方的头长肌之间有上交感节和迷走神经。颈内静脉从其外或后方向通过。在这个水平面副神经和舌下神经通常走行在动脉和静脉之间，第1颈椎的横突恰好位于它后方。
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