L'arteria tiroidea superiore si trova all'interno del collo. Diramandosi dall'arteria carotide esterna, questo vaso sanguigno scorre oltre il cornu maggiore dell'osso ioide (la parte più posteriore dello ioide) e termina alla ghiandola tiroidea, che si trova al centro del collo, appena sopra la clavicola. In termini di funzionalità, l'arteria tiroidea superiore fornisce sangue ossigenato alla tiroide e ai tessuti circostanti.
L'arteria tiroidea superiore presenta diverse propaggini. L'arteria ioide serve l'area protetta dall'osso ioide, mentre lo sternocleidomastoideo serve un muscolo con un nome simile. Gli altri due rami includono le arterie laringea superiore e cricotiroidea. La laringe superiore fornisce la laringe, o casella vocale, mentre il cricotiroideo viaggia attraverso la membrana cricotiroidea (situata sotto la tiroide) e si collega all'arteria sull'altro lato.
Il collo contiene anche la vena tiroidea superiore, che non deve essere confusa con l'arteria tiroidea superiore. Questa vena drena deossigenata lontano dalla tiroide e dalle aree circostanti. Il sistema delle vene del corpo trasporta il sangue deossigenato ai polmoni, mentre il sistema arterioso fornisce il sangue a tutti gli organi e alle estremità.