Perto da artéria poplítea, a veia poplítea segue e transporta sangue do joelho (assim como os músculos da coxa e da panturrilha) de volta ao coração.
A junção da veia tibial anterior e da veia tibial posterior, perto do joelho, define onde a poplítea se origina. A artéria poplítea, localizada atrás do joelho, é onde a veia poplítea começa a se estender. A veia poplítea drena a veia peroneal antes de atingir a articulação do joelho, onde se torna a veia femoral. Essa alteração ocorre quando a veia poplítea sai do canal adutor, um espaço aberto no interior da coxa, também conhecido como canal de Hunter.
Uma complicação perigosa envolvendo a veia poplítea é o aneurisma. Esse abaulamento anormal das paredes do vaso resulta em alto risco de embolia pulmonar - um coágulo sanguíneo nas artérias do pulmão - e morte se for deixado sem tratamento. A cirurgia é geralmente usada para tratar esses aneurismas. O aneurisma na veia poplítea pode ou não causar sintomas, mas será operado em ambos os casos.