The arteri tiroid superior terletak di dalam leher. Bercabang dari arteri karotis eksternal, pembuluh darah ini berjalan melewati cornu tulang hyoid yang lebih besar (bagian paling belakang hyoid) dan berakhir di kelenjar tiroid, yang terletak di tengah leher, tepat di atas tulang selangka. Dari segi fungsi, arteri tiroid superior memberikan darah beroksigen ke jaringan tiroid dan sekitarnya.
Arteri tiroid superior memiliki beberapa cabang. Arteri hyoid melayani daerah yang dilindungi oleh tulang hyoid, sedangkan sternokleidomastoid melayani otot dengan nama yang mirip. Dua cabang lainnya termasuk laring superior dan arteri cricothyroid. Laryngeal superior memasok laring, atau kotak suara, sedangkan cricothyroid bergerak melalui membran cricothyroid (terletak di bawah tiroid) dan terhubung ke arteri di sisi lain.
Leher juga mengandung vena tiroid superior, yang tidak harus bingung dengan arteri tiroid superior. Saluran vena ini terdeoksigenasi jauh dari daerah tiroid dan sekitarnya. Sistem vena tubuh mengangkut darah terdeoksigenasi kembali ke paru-paru, sedangkan sistem arteri memberikan darah ke semua organ dan ekstremitas.