No corpo existem duas artérias temporais profundas. Essas artérias são chamadas artérias temporais profundas posterior e anterior. A artéria temporal profunda anterior e seu parceiro estão localizados entre o pericrânio (uma membrana que cobre a superfície externa do crânio) e os músculos temporais, que se espalham em cada lado da cabeça.
As duas artérias temporais profundas se conectam com a artéria temporal média e, juntas, fornecem sangue aos músculos. A artéria temporal profunda anterior possui pequenos ramos que atravessam o osso zigomático (bochecha), comunicando-se com a artéria lacrimal. Essa artéria também atravessa a grande asa do esfenóide, um osso na base do crânio.
A artéria temporal profunda anterior é um ramo da artéria maxilar. Pode ser separado das outras artérias, como a artéria temporal profunda posterior ou combinada, formando um tronco a partir da artéria maxilar. A artéria temporal média estará sempre separada; no entanto, a artéria temporal profunda anterior e seu parceiro posterior podem combinar com o suprimento sanguíneo de outras artérias na cabeça.