Sisäinen kaulavaltimo on verisuoni, joka toimittaa hapetettua verta sydämestä aivoihin. Parillinen suoni, jossa on yksi pään kummallakin puolella, se on suuremman yhteisen kaulavaltimon haara, ja toinen haara on ulkoinen kaulavaltimo, joka toimittaa verta erilaisiin kasvojen, pään ja kaulan rakenteisiin. Sisäinen kaulavaltimo syntyy kaulan yhteisestä kaulavaltimosta suunnilleen Aadamin omenan ylärajan korkeudelle. Kun se tunkeutuu päähän, se haarautuu useisiin pienempiin valtimoihin, mukaan lukien oftalmologinen valtimo, etuleuhkovaltimo, aivoverisuonen etuosa, keski -aivovaltimo ja posteriorinen kommunikoiva valtimo.
Yhteisen kaulavaltimon haarana sisäinen kaulavaltimo voidaan jäljittää alkuperältään aortasta. Kehon suurin verisuoni, aortta nousee sydämestä ja kaartuu rintakehän yläosaan muodostaen aortan kaaren. Tässä ovat vasemman ja oikean yhteisen kaulavaltimon alkuperä, vaikka oikea yhteinen kaulavaltimo ei haaraudu suoraan aortasta, vaan brachiocephalic valtimosta. Yleisen kaulavaltimon molemmat puolet nousevat vastaavalle puolelle kaulaansa, ja neljännen kohdunkaulan nikaman korkeudella jokainen haarautuu ulkoisiin ja sisäisiin kaulavaltimoihin, ja ulkoinen kaulavaltimo on parin pinnallisin, mikä tarkoittaa, että se sijaitsee lähempänä iho.
Toisin kuin ulkoinen kaulavaltimo, joka muodostaa useita haaroja kaulaan heti sen jälkeen, kun se on poikennut yhteisestä kaulavaltimosta, sisäinen kaulavaltimo jatkaa kaulaa ylöspäin ja tulee päähän leuan luun kulman taakse, juuri syvälle korvaan, jakamattomana sivuvirrana. Tämä astia voidaan luokitella seitsemään ainutlaatuiseen segmenttiin, joista jotkut segmentit haarautuvat muihin astioihin ja toiset eivät haarautumaan ollenkaan. Esimerkiksi kaulan osa on kohdunkaulan segmentti, joka tunnetaan myös nimellä C1, vaikka haaroja ei löydy täältä.
Päähän tullessaan alkaa sisäisen kaulavaltimon petroosasegmentti eli C2. Se on nimetty sen sijainnin vuoksi ajallisen luun kallioperän sisällä, pyramidin muotoinen osa kallon ajallisesta luusta, josta löytyy korvakäytävän sisäänkäynti. C2: ssa on muutamia sisäisen kaulavaltimon pieniä haaroja, mukaan lukien korvan karototympaniset ja keskivaltimot.
Kallioisen segmentin yläpuolella ovat lacerum -segmentti C3, joka ei muodosta oksia, ja onkaloinen segmentti C4, joka muodostaa monia pieniä sivujokia. C4, joka löytyy kavernus -sinusta, pienistä verisuonista, muodostaa meningohypophyseal- ja inferolateraaliset rungot. Nämä pienemmät suonet toimittavat sellaisia rakenteita kuin dura mater aivojen ja aivolisäkkeen ympärille.
Kolme viimeistä segmenttiä ovat C5, C6 ja C7 tai sisäisen kaulavaltimon klinoidi-, silmä- ja kommunikoivat osat. Vaikka klinoidisegmentissä ei ole muita haaroja, silmä- ja kommunikoivista segmenteistä syntyy sisäisen kaulavaltimon tärkeimmät haarat: silmäseinämät ja ylivoimaiset hypophyseal -valtimot silmäsegmentissä; ja kommunikoivan segmentin posterioriset kommunikoivat, anterioriset koroidaaliset, anterioriset aivoverisuonit ja keskiaivovaltimot. Kaksi jälkimmäistä valtimoa ovat terminaalisia haaroja, jotka tunkeutuvat aivoihin, mikä tarkoittaa, että sisäinen kaulavaltimo päättyy kohtaan, jossa se haarautuu etu- ja keski -aivovaltimoihin.