Die A. ophthalmica 
entspringt aus der Pars cerebralis der A. carotica interna, unmittelbar nach dem Durchtritt durch die Dura mater.
Sie wird entsprechend ihrem Verlauf in drei Abschnitte unterteilt:
- Der erste Abschnitt der A. ophthalmica tritt durch den Canalis opticus unter dem N. opticus in die Orbita und wird zwischen ihm und dem M. rectus lateralis sichtbar. Bei der Orbitaspitze gibt die A. ophthalmica die A. centralis retinae (hier nicht sichtbar) und die A. lacrimalis
ab.
- Der zweite Abschnitt der A. ophthalmica überkreuzt den N. opticus und liefert die Aa. ciliares posteriores (longae et breves).
- Der dritte Abschnitt der A. ophthalmica verläuft entlang dem M. obliquus superior nach vorne. Nach medial entsendet er die A. ethmoidalis anterior sowie die A. ethmoidalis posterior bevor sie sich in die A. supratrochlearis , die A. dorsalis nasi und die A. supraorbitalis verzweigt.
Die A. ophthalmica versorgt den Bulbus oculi und den übrigen Inhalt der Orbita sowie die voderen Abschnitte der Nasenhöhle.
Die A. lacrimalis versorgt den lateralen Augenwinkel, Teile des Oberlids und die Tränendrüse. Sie gibt zudem Äste zum Bulbus oculi ab.
Die Aa. ciliares longi versorgen zusammen mit den Aa. ciliares breves grosse Teile der Sklera und Choroidea des Auges.
Die A. ethmoidalis anterior zieht durch das Foramen ethmoidale anterius in die vordere Schädelgrube und anschliessend durch die Lamina cribrosa in die Nasenhöhle, die sie teilweise versorgt ebenso wie die Stirnhöhle und die vorderen Siebbeinzellen.
Die A. ethmoidalis posterior zieht durch das Foramen ethmoidale posterius in die hinteren Siebbeinzellen, die sie ebenso wie die hinteren oberen Abschnitte der Nasenhöhle versorgt.
Die A. supratrochlearis tritt durch die Incisura frontalis.
Sie versorgt die angrenzenden Bereiche der Stirn.
Sie versorgt die angrenzenden Bereiche der Stirn.
Die A. dorsalis nasi durchbohrt das Septum orbitale und anastomosiert mit der A. angularis (< A. facialis < A. carotis externa < A. carotis communis).
Die A. supraorbitalis zieht durch die Incisura supraorbitalis zur Stirn, die sie grösstenteils versorgt.
Die A. lacrimalis kann (selten) aus der A. meningea media hervorgehen.
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