Лучевая артерия, a. radialis, отходит от плечевой артерии в области локтевой ямки. Направляясь книзу, лучевая артерия отклоняется несколько кнаружи и идет по передней поверхности мышцы - круглого пронатора. Достигнув медиального края плечелучевой мышцы, артерия ложится между этой мышцей и круглым пронатором, а далее -между плечелучевой мышцей и лучевым сгибателем кисти (sulcus radialis).По сторонам артерии располагаются две лучевые вены, vv. radiales. В нижней трети предплечья артерия лежит наиболее поверхностно: покрыта только фасцией и кожей. Здесь она легко прощупывается и может быть прижата к лучевой кости. Далее лучевая артерия, не теряя своего нисходящего направления, на уровне шиловидного отростка лучевой кости отклоняется кзади, проходит под сухожилиями длинной мышцы, отводящей большой палец кисти, и мышцы - короткого разгибателя большого пальца кисти в анатомическую табакерку. Пересекая последнюю косо сверху вниз и спереди назад, артерия проходит под сухожилием мышцы - длинного разгибателя большого пальца кисти и направляется на тыл кисти. Здесь лучевая артерия изменяет свое направление, прободает мышцы первого межпальцевого промежутка и выходит на ладонную поверхность кисти; далее она поворачивает дугообразно в сторону локтевого края и соединяется с г. palmaris profundus a. ulnaris, образуя глубокую ладонную дугу, areus palmaris profundus.

От лучевой артерии отходят следующие ветви:

1. Возвратная лучевая артерия, a. recwrens radialis, начинается от лучевой артерии еще в области локтевой ямки, отходит от ее наружной поверхности и направляется кнаружи между плечевой и плечелучевой мышцами. Ветви возвратной лучевой артерии направляются к близлежащим мышцам. Кроме того, у латерального надмыщелка она анастомозирует с a. collateralis radialis от a. profunda brachii и принимает участие в образовании сосудистой сети локтя, rete articulare cubiti.
2. Мышечные ветви отходят на всем протяжении от лучевой артерии и следуют к мышцам предплечья.
3. Ладонная запястная ветвь, г. carpeus palmaris, отходит на уровне нижнего края мышцы - квадратного пронатора от лучевой артерии и, направляясь в сторону локтевого края предплечья, анастомозирует с ладонной запястяой ветвью, ramus carpeus palmaris, от локтевой артерии. Указанные артерии принимают участие в образовании артериальной сети запястья.
4. Поверхностная ладонная ветвь, г. palmaris super ficialis, начинается от лучевой артерии на уровне основания шиловидного отростка лучевой кости, т.е. до перехода ее в анатомическую табакерку, направляется вниз, проходит над мышцами возвышения большого пальца кисти или прободает их толщу и, анастомозируя с локтевой артерией, образует поверхностную ладонную дугу, areus palmaris superficialis. Поверхностная ладонная ветвь кровоснабжает также мышцы и кожу области возвышения большого пальца кисти.
5. Тыльная запястная ветвь, г. carpeus dorsalis, отходит от лучевой артерии в том месте, где она выходит из анатомической табакерки. Направляется по тыльной поверхности основания кисти в сторону ее локтевого края, анастомозирует с тыльной запястной ветвью, г. carpeus dorsalis, от a. ulnaris и вместе с ней принимает участие в образовании тыльной сети запястья, rete carpi dorsale.
6. Первая тыльная пястная артерия, a. metacarpea dorsalis prima, отходит от лучевой артерии на тыле кисти, как раз в том месте, где она вступает в толщу первой тыльной межкостной мышцы. Ветви первой тыльной пястной артерии направляются на тыльную поверхность обращенных одна к другой сторон I и II пальцев.
7. Артерия большого пальца кисти, a. princeps pollicis, отходит от лучевой артерии, либо в толще межкостной мышцы, либо по выходе ее на ладонную поверхность и делится на три собственные пальцевые артерии, aa.. digitales palmures propriae. Последние идут по ладанной поверхности боковых краев I пальца и лучевой стороне II пальца.