Tętnica łokciowa rozgałęzia się od tętnicy ramiennej poniżej zgięcia łokcia, w obszarze znanym jako dół łokciowy. Biegnie wzdłuż przedramienia i kończy się powierzchownym łukiem dłoniowym. Tutaj łączy się z tętnicą promieniową. Powierzchowny łuk dłoniowy jest również znany jako powierzchowny łuk dłoniowy. Tętnica łokciowa, podobnie jak jej promieniowy odpowiednik, dostarcza natlenioną krew do przedramienia i mniejszych tętnic w dłoni. Tych tętnic nie należy mylić z żyłami. Podobnie nazwane żyły odprowadzają zubożoną w tlen krew z przedramienia i dłoni. Po połączeniu tętnic promieniowych i łokciowych, tętnica rozgałęzia się na mniejsze naczynia. Są one znane jako wspólne cyfrowe tętnice dłoniowe. Inne odgałęzienia tętnic łokciowych obejmują tylne i przednie tętnice nawrotowe łokciowe. Obie znajdują się w pobliżu łokcia.