Клон на външната каротида, тилната артерия започва от шията и минава към задната част на главата. Той транспортира кислородна кръв до много региони. Това включва скалпа на задната част на главата, както и мускулите, съседни на стерномастоида, мускул отстрани на врата. Той също така обслужва други мускулни тъкани на врата и гърба.
По време на пътя си артерията пресича вътрешната каротидна и вътрешната югуларна вена. Артерията има много клонове, включително ушната, мастоидната и низходящата. Два стерноклеидомастоидни клона се срещат близо до каротидния триъгълник, област в горната част на шията. Единият клон протича с допълнителния нерв, а другият възниква близо до точката на началото на тилната артерия.
Тилната артерия не трябва да се бърка с тилната вена, която спомага за оттичането на изтощената от кислород кръв от частите на главата и шията.