Nach ihrem Verlauf und den umgebenden anatomischen Strukturen lässt sich die Arteria carotis interna von kaudal nach kranial in 4 Abschnitte aufteilen:

Pars cervicalisPars petrosaPars cavernosaPars cerebralisNeben dieser in der Anatomie üblichen Einteilung wird in der Neuroradiologie und Neurochirurgie auch die Einteilung nach Bouthillier verwendet, welche die Arteria carotis interna in 7 Segmente einteilt:

C1: Zervikales SegementC2: Petröses SegmentC3: Lacerum-SegmentC4: Kavernöses SegmentC5: Clinoidales SegmentC6: Ophthalmisches SegmentC7: Terminales Segment