L'artère vertébrale alimente la moelle et la face inférieure du cervelet.
Elle naît de l'artère sous-clavière et traverse le foramen des apophyses transverses des vertèbres cervicales moyennes. Il traverse latéralement l'apophyse transverse de l'axis et remonte vers l'atlas en traversant le triangle sous-occipital jusqu'au canal vertébral. Elle perce la dure-mère et l'arachnoïde et passe par le foramen magnum dans la cavité crânienne. Elle forme l'artère basilaire à la limite inférieure du pons lorsqu'elle s'unit à son homologue.
Dans 10 % des cas, une artère vertébrale ne se développe pas complètement.
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