颈内动脉分段有两种方法，一种是1938年Fisher提出的5段分法，另一种是更新的7段分法，这里展示的是7段分法。

颈段(Ｃ1)：

颈段通常在C3~4或C4〜5平面起源于颈总动脉，为颈总动脉两个分支中的较大的一支，终止于颈动脉管颅外口。颈内动脉C1段可分为两个部分：（a)颈动脉窦部及（b)颈升段。颈段通常不发出任何分支。

岩段(Ｃ2)：

这段颈内动脉位于颈动脉管内,起于颈动脉管颅外口,终止于破裂孔后缘。岩段按其行走方向可分为三部:垂直部、弯曲部(颈内动脉后弯)和水平部(向前、向内行走)。

破裂孔段(Ｃ3)：

破裂孔并非单一的孔道,而是由两部分组成：颅外骨膜上的一个孔和一个垂直管道。后者由破裂孔周围的骨结构和纤维软骨构成。破裂段起于颈动脉管末端,动脉越过孔部,但不穿过这个孔,在破裂孔的垂直管内上升,向着海绵后窦,止于岩舌韧带上缘。

海绵窦段(Ｃ4)：

此段始于岩舌韧带上缘,止于近侧硬膜环。这段颈内动脉主要行走于海绵窦内,四周为结缔组织、脂肪、静脉丛和节后交感神经。海绵窦段按其行走方向可分为垂直部、后弯（膝）、水平部和前弯（膝）。

C4段有一水平段及两个明显的弯曲：一为后膝（由海绵窦段的较短的垂直段及较长的水平段交界处形成），另一为前膝。此水平部ICA向前行时也稍向外。故在前后位及颏顶位的颈内动脉造影像上后膝形成的弯曲常与较外侧的前膝相似。颏顶位显示颈内动脉的C4段甚为清晰。

后干及下外干正常都小。后干（脑膜垂体动脉）常为起自后膝上缘的一支小血管。在选择性颈内动脉造影的动脉显影晚期常可见垂体腺后部血管染色。

床段(Ｃ5):

此段起于近侧硬膜环,止于远侧硬膜环。床段短,长约4～6ｍｍ，斜行于外侧前床突和内侧颈动脉沟之间。床段Ｃ5属于硬膜外结构。

眼段(Ｃ6)：

该段起于远侧硬膜环,止于后交通动脉起点的紧近侧。这段颈内动脉常发出两条重要动脉,即眼动脉和垂体上动脉，行颈内动脉造影时能清晰看到眼动脉，而垂体上动脉一般不能显示。

颈内动脉C6段在侧位脑血管造影显示最清楚， 在与C5段（床突段）交界处远侧的颈内动脉向上后弯曲形成所谓的颈动脉虹吸部，由颈内动脉海绵窦段与床突上段构成一个“S”形弯曲，在前后位颈内动脉海绵窦段远侧及硬膜内段近侧常相互重叠。由于颈内动脉进入蛛网膜下腔处没有一种可靠的血管造影界标，所以很难区分C5段的末端（硬膜间）与C6段的始端（硬膜内）。

交通段(Ｃ7)：

交通段起于紧靠后交通动脉起点的近侧,止于颈内动脉分叉处。此段发出两个重要分支：后交通动脉和脉络膜前动脉。