Den inre halspulsådern är ett blodkärl som levererar syresatt blod från hjärtat till hjärnan. Ett parat kärl med ett på vardera sidan av huvudet, det är en gren av den större gemensamma halspulsådern, med den andra grenen den yttre halspulsådern, som förser blod till olika strukturer i ansikte, huvud och hals. Den inre halspulsådern uppstår från den gemensamma halspulsådern i nacken på ungefär höjden av den övre kanten av adamsäpplet. När den penetrerar huvudet förgrenar den sig i flera mindre artärer, bland dem den oftalmiska artären, den främre choroidala artären, den främre cerebrala artären, den mellersta cerebrala artären och den bakre kommunicerande artären.
Som en gren av den gemensamma halspulsådern kan den inre halspulsådern spåras tillbaka till dess ursprung på aortan. Det största blodkärlet i kroppen, aortan stiger från hjärtat och kröker sig längst upp på bröstet för att bilda aortabågen. Det är här den vänstra och högra gemensamma halspulsådern har sitt ursprung, även om den högra gemensamma halspulsådern inte förgrenar sig direkt från aortan utan från artären brachiocephalic. Varje sida av den gemensamma halspulsåden stiger upp på sin respektive sida av halsen, och i höjd med den fjärde halskotan delar sig var och en in i de yttre och inre halsartärerna, med den yttre halspulsådern den ytligaste av paret, vilket betyder att den ligger närmare huden.
Till skillnad från den yttre halspulsådern, som bildar flera grenar i nacken omedelbart efter att ha divergerat från den gemensamma halspulsådern, fortsätter den inre halspulsådern uppför halsen och går in i huvudet bakom käkbensvinkeln, precis djupt till örat, som ett odelat biflöde. Detta fartyg kan klassificeras i sju unika segment, med vissa segment som förgrenar sig till andra kärl och andra som inte förgrenar sig alls. Till exempel är delen i nacken det cervikala segmentet, även känt som C1, även om inga grenar finns här.
När man kommer in i huvudet börjar petrussegmentet av den inre halspulsådern, eller C2,. Den är uppkallad efter sin plats inuti den petrusa delen av tinningbenet, en pyramidformad del av tinningbenet i skallen, inom vilken ingången till hörselgången finns. Ett fåtal mindre grenar av den inre halspulsådern finns i C2, inklusive de karotikotympaniska och vidianartärerna i örat.
Ovanför petrussegmentet finns lacerumsegmentet, C3, som inte bildar några grenar, och det kavernösa segmentet, C4, som bildar många små bifloder. C4, som finns i sinus cavernous, ett gallerverk av små blodkärl, ger upphov till meningohypofysen och inferolaterala stammar. Dessa mindre kärl försörjer sådana strukturer som dura mater runt hjärnan och hypofysen.
De sista tre segmenten är C5, C6 och C7, eller de klinoida, oftalmiska och kommunicerande delarna av den inre halspulsådern. Medan klinoidsegmentet inte har några ytterligare grenar, ger de oftalmiska och kommunicerande segmenten upphov till huvudgrenarna av den inre halspulsådern: de oftalmiska och överlägsna hypofysartärerna i det oftalmiska segmentet; och de bakre kommunicerande, främre koroidala, främre cerebrala och mellersta cerebrala artärerna i det kommunicerande segmentet. De två sistnämnda artärerna är terminala grenar som penetrerar hjärnan, vilket innebär att den inre halspulsådern slutar där den förgrenar sig in i de främre och mellersta cerebrala artärerna.