ในแหล่งข้อมูลทางกายวิภาคศาสตร์ เส้นเลือดแดงใหญ่จะถูกแบ่งออกเป็นส่วนๆ เพื่อให้เข้าใจได้ง่ายขึ้น^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

วิธีหนึ่งในการจำแนกส่วนต่างๆ ของหลอดเลือดแดงใหญ่คือการแบ่งตามส่วนทางกายวิภาค โดยหลอดเลือดแดงใหญ่ส่วน ทรวงอก (หรือส่วนของหลอดเลือดแดงใหญ่ใน ทรวงอก ) จะทอดตัวจากหัวใจไปยังกระบังลม จากนั้นหลอดเลือดแดงใหญ่จะทอดตัวลงมาเป็นหลอดเลือดแดงใหญ่ส่วนท้อง (หรือส่วนของหลอดเลือดแดงใหญ่ในช่องท้อง) จากกระบังลมไปยังจุดแยกของหลอดเลือดแดงใหญ่

ระบบอีกระบบหนึ่งแบ่งหลอดเลือดแดงใหญ่ตามเส้นทางและทิศทางการไหลของเลือด ในระบบนี้ หลอดเลือดแดงใหญ่เริ่มต้นเป็นหลอดเลือดแดงใหญ่ส่วนขึ้น (ascending aorta ) เคลื่อนที่ขึ้นไปด้านบนจากหัวใจ แล้วหักเลี้ยวเป็นรูปตัวยูที่เรียกว่า ส่วนโค้งของหลอดเลือด แดงใหญ่ (aortic arch ) หลังจากส่วนโค้งของหลอดเลือดแดงใหญ่แล้ว หลอดเลือดแดงใหญ่จะเคลื่อนที่ลงมาด้านล่างเป็นหลอดเลือดแดงใหญ่ส่วนลง ( descending aorta) หลอดเลือดแดงใหญ่ส่วนลงมีสองส่วน หลอดเลือดแดงใหญ่เริ่มลงมาในช่องอก จึงเรียกว่าหลอดเลือดแดงใหญ่ส่วนอก (thoracic aorta ) หลังจากที่หลอดเลือดแดงใหญ่ผ่านกระบังลมแล้ว จะเรียกว่าหลอดเลือดแดงใหญ่ส่วนท้อง (abdominal aorta ) หลอดเลือดแดงใหญ่สิ้นสุดโดยแบ่งออกเป็นหลอดเลือดใหญ่สองเส้น คือ หลอดเลือดแดงเชิงกรานร่วม (common iliac arteries)และหลอดเลือดเล็กตรงกลาง คือหลอดเลือดแดงกระดูกสันหลังส่วนกลาง (median sacral artery ) ^{[ 6 ] : 18}

หลอดเลือดแดงใหญ่ส่วนต้น (ascending aorta) พัฒนามาจากทางออกของเลือด (outflow tract) ซึ่งในระยะแรกเริ่มจะเป็นท่อเดียวที่เชื่อมต่อหัวใจกับส่วนโค้งของหลอดเลือดแดงใหญ่ (ซึ่งจะกลายเป็นหลอดเลือดแดงใหญ่) แต่ต่อมาจะแยกออกเป็นหลอดเลือดแดงใหญ่ (aorta) และหลอดเลือดแดงปอด (pulmonary trunk)

ส่วนโค้งของหลอดเลือดแดงใหญ่เริ่มต้นจากหลอดเลือดแดงสมมาตร 5 คู่ที่เชื่อมต่อหัวใจกับหลอดเลือดแดงใหญ่ด้านหลังจากนั้นจึงเกิดการปรับโครงสร้างอย่างมีนัยสำคัญ^{[ 11 ]}เพื่อสร้างโครงสร้างที่ไม่สมมาตรขั้นสุดท้ายของหลอดเลือดแดงใหญ่โดยหลอดเลือดแดงคู่ที่ 3 มีส่วนทำให้เกิดหลอดเลือดแดงแคโรติดทั่วไป หลอดเลือดแดง คู่ที่ 4 ด้านขวาเป็นฐานและส่วนกลางของหลอดเลือดแดงซับคลาเวียน ด้านขวา และหลอดเลือดแดงคู่ที่ 4 ด้านซ้ายเป็นส่วนกลางของส่วนโค้งของหลอดเลือดแดงใหญ่ กล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือดแดงใหญ่และกลุ่มเซลล์ที่สร้างเยื่อกั้นระหว่างหลอดเลือดแดงใหญ่และหลอดเลือดแดงปอดที่แยกหลอดเลือดแดงใหญ่และหลอดเลือดแดงปอดนั้นมาจากเซลล์ประสาทหัวใจการมีส่วนร่วมของเซลล์ประสาทในกล้ามเนื้อเรียบของหลอดเลือดแดงใหญ่นี้เป็นเรื่องผิดปกติ เนื่องจากกล้ามเนื้อเรียบส่วนใหญ่มาจากเมโซเดิร์ม อันที่จริง กล้ามเนื้อเรียบภายในหลอดเลือดแดงใหญ่ในช่องท้องนั้นมีต้นกำเนิดมาจากเนื้อเยื่อมีโซเดอร์ม และหลอดเลือดแดงโคโรนารีซึ่งเกิดขึ้นเหนือลิ้นเซมิลิวนาร์ก็มีกล้ามเนื้อเรียบที่มีต้นกำเนิดมาจากเนื้อเยื่อมีโซเดอร์มเช่นกัน ความล้มเหลวของเยื่อกั้นระหว่างหลอดเลือดแดงใหญ่และหลอดเลือดแดงปอดในการแบ่งหลอดเลือดใหญ่ส่งผลให้เกิด ภาวะหลอดเลือดแดงใหญ่ คงค้าง (persistent truncus arteriosus )

หลอดเลือดแดงใหญ่เป็นหลอดเลือดแดงที่มีความยืดหยุ่นและด้วยเหตุนี้จึงสามารถยืดหดได้มาก หลอดเลือดแดงใหญ่ประกอบด้วยส่วนผสมที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันของกล้ามเนื้อเรียบเส้นประสาท เซลล์ชั้นใน เซลล์บุผนังหลอดเลือด เซลล์ภูมิคุ้มกัน เซลล์คล้ายไฟโบรบลาสต์ และเมทริกซ์นอกเซลล์ที่ซับซ้อน^{[ 12 ]}ผนังหลอดเลือดแบ่งออกเป็นสามชั้นที่เรียกว่าtunica externa , tunica mediaและtunica intimaหลอดเลือดแดงใหญ่ถูกปกคลุมด้วยเครือข่ายของหลอดเลือดขนาดเล็กจำนวนมากที่เรียกว่าvasa vasorumซึ่งหล่อเลี้ยง tunica externa และ tunica media ซึ่งเป็นชั้นนอกสุดของหลอดเลือดแดงใหญ่^{[ 13 ]}ส่วนโค้งของหลอดเลือดแดงใหญ่มีbaroreceptorและchemoreceptorที่ส่งต่อข้อมูลเกี่ยวกับความดันโลหิต ค่า pH ของเลือด และระดับคาร์บอนไดออกไซด์ไปยังmedulla oblongataของสมอง ข้อมูลนี้พร้อมกับข้อมูลจาก baroreceptor และ chemoreceptor ที่อยู่บริเวณอื่นจะถูกประมวลผลโดยสมอง และระบบประสาทอัตโนมัติจะควบคุมการตอบสนองแบบ homeostatic ที่เหมาะสม

ภายในชั้นทูนิกา มีเดีย กล้ามเนื้อเรียบและเมทริกซ์นอกเซลล์เป็นส่วนประกอบที่มีปริมาณมากที่สุด โดยจะเรียงตัวเป็นชั้นกล้ามเนื้อและยืดหยุ่น (แผ่นยืดหยุ่น) ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แผ่นยืดหยุ่นซึ่งประกอบด้วยกล้ามเนื้อเรียบและเมทริกซ์ยืดหยุ่น สามารถถือได้ว่าเป็นหน่วยโครงสร้างพื้นฐานของหลอดเลือดแดงใหญ่ และประกอบด้วยเส้นใยยืดหยุ่นคอลลาเจน ( ส่วนใหญ่เป็นชนิด III) โปรตีโอไกลแคนและไกลโคอะมิโนไกลแคน [ ^{14 ] เมท}ริกซ์ยืดหยุ่นมีบทบาทสำคัญในคุณสมบัติทางชีวกลศาสตร์ของหลอดเลือดแดงใหญ่ ส่วนประกอบของกล้ามเนื้อเรียบ แม้ว่าจะหดตัวได้ แต่ก็ไม่ได้เปลี่ยนแปลงเส้นผ่านศูนย์กลางของหลอดเลือดแดงใหญ่อย่างมีนัยสำคัญ^{[ 15 ]}แต่กลับทำหน้าที่เพิ่มความแข็งและความยืดหยุ่นของผนังหลอดเลือดแดงใหญ่เมื่อถูกกระตุ้น

อาจเกิดความแปรผันในตำแหน่งของเอออร์ตา และวิธีการที่หลอดเลือดแดงแตกแขนงออกจากเอออร์ตา เอออร์ตาซึ่งปกติจะอยู่ทางด้านซ้ายของร่างกาย อาจพบอยู่ทางด้านขวาในภาวะเดกซ์โทรคาร์เดียซึ่งหัวใจอยู่ทางด้านขวา หรือภาวะซิตัสอินเวอร์ซัสซึ่งตำแหน่งของอวัยวะทั้งหมดกลับด้าน^{[ 9 ] : 188}

อาจเกิดความแปรผันในการแตกแขนงของหลอดเลือดแดงแต่ละเส้นได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่นหลอดเลือดแดงกระดูกสันหลัง ด้านซ้าย อาจเกิดขึ้นจากหลอดเลือดแดงใหญ่ แทนที่จะเป็น หลอดเลือดแดงแค โรติดทั่วไป ด้านซ้าย ^{[ 9 ] : 188}

ในภาวะหลอดเลือดแดงดักตัสอาร์เทอริ โอซัสเปิดค้าง ซึ่งเป็นความผิดปกติแต่ กำเนิด หลอดเลือดแดงดักตัสอาร์เทอริโอซัสของทารกใน ครรภ์ ไม่ปิด ทำให้มีหลอดเลือดเปิดเชื่อมต่อ ระหว่าง หลอดเลือดแดงปอดกับ หลอดเลือดแดงเอออร์ ตาลง ส่วนต้น ^{[ 16 ]}

การหดตัวของหัวใจในช่วงซิสโตลเป็นสาเหตุของการสูบฉีดและสร้างคลื่น (ชีพจร) ที่แพร่กระจายลงไปตามหลอดเลือดแดงใหญ่เข้าสู่ระบบหลอดเลือดแดงคลื่นจะสะท้อนที่บริเวณที่มีความไม่ตรงกันของความต้านทาน เช่นจุดแยกสาขาซึ่งคลื่นสะท้อนจะเด้งกลับไปยังลิ้นเซมิลิวนาร์และจุดกำเนิดของหลอดเลือดแดงใหญ่ คลื่นสะท้อนกลับเหล่านี้สร้างรอยหยักไดโครติกที่แสดงในกราฟความดันของหลอดเลือดแดงใหญ่ในช่วงรอบการเต้นของหัวใจเนื่องจากคลื่นสะท้อนเหล่านี้ดันลิ้นเซมิลิวนาร์ของหลอดเลือดแดงใหญ่ [ ^{17 ] เมื่อ}อายุมากขึ้น หลอดเลือดแดงใหญ่จะแข็งตัวขึ้น ทำให้คลื่นชีพจรแพร่กระจายได้เร็วขึ้นและคลื่นสะท้อนกลับไปยังหัวใจได้เร็วขึ้นก่อนที่ลิ้นเซมิลิวนาร์จะปิด ซึ่งทำให้ความดันโลหิตสูงขึ้น ความแข็งตัวของหลอดเลือดแดงใหญ่เกี่ยวข้องกับโรคและพยาธิสภาพหลายอย่าง และการวัดความเร็ว ของคลื่นชีพจรแบบไม่รุกราน เป็นตัวบ่งชี้อิสระของความดันโลหิตสูง การวัดความเร็วคลื่นชีพจร (ทั้งแบบรุกรานและไม่รุกราน) เป็นวิธีการหนึ่งในการพิจารณาความแข็งตัวของหลอดเลือดแดง ความเร็วสูงสุดของคลื่นชีพจรในหลอดเลือดแดง อาจระบุเป็นVmax หรือที่ ได้น้อยกว่าคือAoVmax

ความดันโลหิตเฉลี่ย (MAP) สูงที่สุดในหลอดเลือดแดงใหญ่ และ MAP จะลดลงตามการไหลเวียนจากหลอดเลือดแดงใหญ่ไปยังหลอดเลือดแดง หลอดเลือดฝอย หลอดเลือดฝอย หลอดเลือดดำ กลับไปยังห้องหัวใจด้านขวา ความแตกต่างระหว่างความดันในหลอดเลือดแดงใหญ่และห้องหัวใจด้านขวาอธิบายถึงการไหลเวียนของเลือดในระบบไหลเวียนโลหิต^{[ 18 ]}เมื่อห้องหัวใจด้านซ้ายหดตัวเพื่อดันเลือดเข้าไปในหลอดเลือดแดงใหญ่ หลอดเลือดแดงใหญ่จะขยายตัว การยืดตัวนี้ให้พลังงานศักยภาพที่จะช่วยรักษาความดันโลหิตในระหว่างช่วงไดแอสโตลเนื่องจากในช่วงเวลานี้หลอดเลือดแดงใหญ่จะหดตัวแบบพาสซีฟ ผลของวินด์เคสเซลของหลอดเลือดแดงที่มีความยืดหยุ่นสูงนี้มีผลทางชีวกลศาสตร์ที่สำคัญ การหดตัวแบบยืดหยุ่นช่วยรักษาพลังงานจากหัวใจที่สูบฉีดและทำให้ลักษณะการเต้นเป็นจังหวะที่เกิดจากหัวใจราบเรียบขึ้น ความดันในหลอดเลือดแดงใหญ่สูงที่สุดที่หลอดเลือดแดงใหญ่และจะลดลงและมีความดันน้อยลงเมื่อหลอดเลือดแบ่งออกเป็นหลอดเลือดแดง หลอดเลือดฝอย และหลอดเลือดฝอย ทำให้การไหลช้าลงและราบเรียบสำหรับการแลกเปลี่ยนก๊าซและสารอาหาร