L'arteria origina dalla faccia anteriore della carotide esterna, in corrispondenza del grande corno dell'osso ioide e al di sotto del bordo anteriore del muscolo sternocleidomastoideo. Si dirige quindi verso l'alto e in avanti per un breve tratto all'interno del triangolo carotideo, dove è coperta dalla cute, dal muscolo platisma e dalla fascia; poi si inarca verso il basso sotto il muscolo omoioideo, lo sternoioideo e lo sternotiroideo portandosi verso l'apice del lobo tiroideo corrispondente.