L'arteria carotide comune differisce per origine tra i due lati. L'arteria carotide comune di destra origina dal tronco brachiocefalico, dietro l'articolazione sternoclavicolare destra , mentre quella di sinistra ha origine direttamente dall'arco aortico, a livello del mediastino superiore. Ne consegue che la carotide comune di destra presenta solo una parte cervicale, mentre quella sinistra presenterà una parte cervicale e una parte toracica. Entrambe ascendono divergendo dalla linea mediana sino a giungere a livello del margine superiore della cartilagine tiroide (corrispondente alla giunzione di C3 e C4), ove si dividono nelle arterie carotide esterna ed interna. La biforcazione può talvolta essere più rostrale. Al di sopra di C6 l'arteria è superficiale e il suo polso facilmente reperibile. Nella parte bassa del collo le due carotidi comuni sono divise da un piccolo spazio in cui giace la trachea. Più in alto sono separata dalla ghiandola tiroide, dalla laringe, e dal faringe. All'interno del foglietto carotideo troviamo la vena giugulare interna, posta lateralmente alla carotide, e il nervo vago, situato in mezzo o posteriormente ad esse.A livello della cartilagine cricoide è attraversata dal tendine intermedio o dal ventre anteriore dell'omoioideo. Sotto questo livello è situata profondamente ricoperta nell'ordine da cute, fascia superficiale, platisma, fascia profonda, sternocleidomastoideo, sternotiroideo e sternoioideo. Sopra l'omoioideo è più superficiale, essendo ricoperta da cute, fascia superficiale, platisma, fascia profonda, e dal margine mediale del muscolo sternocleidomastoideo. Qui è oltrepassata obliquamente dal ramo per lo sternocleidomastoideo dell'arteria tiroidea superiore. L'ansa cervicalis la oltrepassa giacendo nella compagine del foglietto carotideo. La vena tiroidea superiore passa a livello del margine superiore della cartilagine tiroide. La vena tiroidea media poco sotto il livello della cartilagine cricoide. La vena giugulare anteriore oltrepassa la carotide comune al di sopra della clavicola, separata dall'arteria dai muscoli sternoioideo e sternotiroideo. Posteriormente al foglietto carotideo troviamo i processi trasversi di C4, C5, e C6, ai quali sono inseriti i muscoli longus colli, longus capitis e i prolungamenti tendinei dello scaleno anteriore. Tra la carotide comune e tali muscoli giacciono il tronco simpatico e il ramo cervicale ascendente dell'arteria tiroidea inferiore. Più in basso rispetto a C6 l'arteria si trova in un angolo tra il muscolo scaleno anteriore e il longus colli, anteriormente ai vasi vertebrali, alle arterie tiroidea inferiore e succlavia, al tronco simpatico, e sulla sinistra al dotto toracico. Esofago, trachea, arteria tiroidea inferiore, nervo ricorrente e più in alto laringe e faringe sono mediali al foglietto carotideo e al suo contenuto. La ghiandola tiroide lo avvolge anteromedialmente. Sul lato destro, nella parte bassa del collo, il nervo laringeo ricorrente passa obliquamente posteriormente ad essa.Sebbene la carotide interna solitamente non dia origine ad altri rami, può occasionalmente dare origine alle arterie vertebrale, tiroidea superiore, laringea superiore, faringea ascendente, tiroidea inferiore e occipitale.