Ylempi pikkuaivovaltimo toimittaa hapettunutta verta aivorungon yläosan (ylempään) osaan, joka sijaitsee aivorungon yläosan takana, ja joihinkin paikkoihin keskiaivoissa.
Valtimo haarautuu basilar-valtimosta. Tämä tapahtuu hieman takimmaisen aivovaltimon alapuolella, joka muodostaa aivovaltimon ympyrän pohjan ja sijaitsee keskeisesti aivoissa. Valtimo kulkee aivorungon ympäri ja haarautuu pienempiin astioihin. Sivusuunnassa ylempi pikkuaivovaltimo kulkee silmän hermon läpi.
Tilanne, jota kutsutaan kolmoishermosärkyiseksi, johtuu siitä, että ylempi aivovaltimo puristaa kolmoishermon. Lävistyskipua voi esiintyä ja levitä kasvoille. Tämä terävä tai leikkaava kipu ei välttämättä rajoitu puristuskohtaan. Hoidot sisältävät useita lääkkeitä. On myös käytetty botox-injektiota, joka pienellä annoksella lamauttaa hermon.
Tätä valtimoa ei pidä sekoittaa ylempiin pikkuaivolaskimoihin, jotka kuljettavat happivajaan veren pois aivoista, sydämeen ja keuhkoihin.
