胸廓内动脉interal thoracic artery发自锁骨下动脉第一段的下壁，沿胸骨侧缘外侧1－2厘米处下行，居于上6肋软骨和肋间内肌的深面，胸横肌和胸内筋膜的浅面。至第6肋间隙处分为腹壁上动脉和肌膈动脉两终支。前者下行进入腹直肌鞘；后者在第7－9肋软骨后方斜向外下方，分支至心包下部和膈。在第一肋附近，从胸廓内动脉发出心包膈动脉，与膈神经伴行经肺根前方，在心包与纵隔胸膜之间下行至膈，沿途发出分支至心包和胸膜。胸廓内动脉在下行经过上6位肋间隙处发出肋间前支和穿支，前者向外侧走行并与肋间动脉终末支及其侧副支末端相吻合；后者分布于胸前壁浅结构。胸廓内动脉有两条静脉与之伴行，分支亦有同名静脉伴行。