A artéria oftálmica se ramifica de um grande grupo de vasos sanguíneos na cabeça e pescoço, conhecidos como artérias carótidas internas.
A artéria oftálmica também é composta por vários ramos arteriais menores. Seu ponto de origem é geralmente logo acima do seio. Em alguns casos, a artéria oftálmica se ramifica na artéria carótida interna logo abaixo do seio.
O caminho da artéria atravessa o canal óptico, ao lado do nervo óptico e em direção à seção média do olho. O primeiro ramo da artéria é a artéria central da retina, que passa através do nervo óptico e fornece fluxo sanguíneo para as camadas internas da retina, parte do tecido sensível à luz que reveste o interior da parte posterior do olho. O ramo lacrimal fornece as pálpebras e a conjuntiva, uma membrana que cobre as pálpebras e a parte branca do globo ocular.
A artéria oftálmica também produz os vasos que direcionam o fluxo sanguíneo para alguns dos músculos oculares. Duas extensões arteriais compreendem o final da artéria oftálmica e fornecem fluxo sanguíneo para a testa e o nariz.
A artéria oftálmica é composta por 14 extensões principais. A obstrução da artéria oftálmica pode levar a uma condição médica conhecida como síndrome isquêmica ocular, na qual um paciente sofre algum grau de perda de visão. A doença arterial coronariana pode facilitar sua ocorrência.