(一)行程
在影像图像上，大脑中动脉通常被分为五段。
1.M1段 眶后段(水平段)。从颈内动脉C1段分出后，沿侧裂池水平向外行，长约3cm。
2.M2段 岛叶段(回旋段)。在岛阈前方呈“U”形行向后上方。该段发出颞前动脉。
3.M3段 外侧沟段。该段较长，紧贴岛叶的外侧面至外侧沟后支，沿途发出眶额动脉、额顶升动脉、中央沟动脉、中央前沟动脉和中央后沟动脉，如同蜡烛台样，叫蜡台动脉。
4.M4段 即分叉段。为大脑中动脉分出顶后动脉、颞后动脉。
5.M5段 为大脑中动脉的终末支——角回动脉。
M2、M4、M5合称大脑外侧窝动脉组。
(二)分支与分布
大脑中动脉的皮质支有额底外侧动脉、中央前沟动脉、中央沟动脉、中央后沟动脉、顶后动脉、颞极动脉、颞前动脉、颞中间动脉、颞后动脉、角回动脉。其营养大脑半球上外侧面的大部分与岛叶。大脑中动脉的中央支为外侧豆纹动脉，由10～20条不等的分支组成，均发自M1段，供应前连合外侧部，壳的大部，内、外侧苍白球，内囊的上半及附近的胼胝体辐射，尾状核的头、体。
1. 大脑中动脉瘤：大脑中动脉瘤约占颅内动脉瘤总数的18%～20%。其中85%发生于大脑中动脉的超始段，即岛阈部位(Limen isula)，其余的15%位于大脑中动脉的其他部位。巨大型及梭形者较多。症状以大脑中动脉供血区的缺血症状及局部占位症状为多见，表现为抽搐、轻偏瘫、精神症状等，位于优势侧者尚有失语。出血可引起自发性SAH或脑内血肿，半数有轻偏瘫，约1/3可有失语。偏瘫以上肢瘫比下肢瘫为重。在所有的颅内AN中大脑中动脉瘤是发生抽搐最多的一种。
2. 大脑中动脉闭塞：临床多见，占闭塞性脑血管病的79.6%，发病年龄多在40岁以上，男女为3：2。临床表现为对侧偏瘫、偏身感觉障碍及同名性偏盲、完全性失语，可有严重的意识障碍及痉挛发作，可因脑水肿，颅内高压而发生脑疝(主干闭塞)。或为内囊性偏瘫(上下肢之间、肢体近端与远端之间其瘫痪程度无显著差异)，不伴有偏盲与感觉障碍，早期出现萎缩(穿动脉中矢支—豆纹动脉闭塞，该动脉只供应内囊中的锥体束)。或为进展性卒中，皮层性对称侧偏瘫(其瘫痪程度是头面部与上肢重于下肢，四肢远端重于近端)，可伴有同向性偏盲，一般感觉障碍与复合感觉障碍，各种类型的失语，失用和失认，挛缩不明显，可有痉挛发作。