W ciele znajdują się dwie głębokie tętnice skroniowe. Tętnice te nazywane są tylnymi i przednimi głębokimi tętnicami skroniowymi. Przednia tętnica skroniowa głęboka i jej partner znajdują się między pericranium (błoną pokrywającą zewnętrzną powierzchnię czaszki) a mięśniami skroniowymi, które rozchodzą się po obu stronach głowy.
Dwie tętnice głębokie skroniowe łączą się ze środkową tętnicą skroniową i razem dostarczają krew do mięśni. Przednia tętnica skroniowa głęboka ma małe odgałęzienia przechodzące przez kość jarzmową (policzkową), łączące się z tętnicą łzową. Ta tętnica biegnie również przez wielkie skrzydło kości klinowej, kość u podstawy czaszki.
Tętnica skroniowa głęboka przednia jest odgałęzieniem tętnicy szczękowej. Może być oddzielony od innych tętnic, takich jak tylna tętnica skroniowa głęboka, lub połączony, tworząc pień z tętnicy szczękowej. Tętnica skroniowa środkowa zawsze będzie oddzielona; jednakże przednia tętnica skroniowa głęboka i jej tylny partner mogą łączyć się z dopływem krwi do innych tętnic głowy.
