Elles s’étendent presque parallèlement les unes aux autres entre les couches du mésentère, chaque vaisseau se divisant en deux branches, qui s’unissent aux branches adjacentes, formant une série d’arcs (arcades artérielles), dont les convexités sont dirigées vers l’intestin.
De cette première série d’arcs naissent des branches qui s’unissent à des branches similaires situées au-dessus et au-dessous, et c’est ainsi que se forme une deuxième série d’arcs ; à partir des branches inférieures de l’artère, il peut se former une troisième, une quatrième, ou même une cinquième série d’arcs, dont la taille diminue à mesure qu’ils se rapprochent de l’intestin.
Dans la partie courte et supérieure du mésentère, il n’existe qu’une seule série d’arcs, mais à mesure que la profondeur du mésentère augmente, des deuxième, troisième, quatrième ou même cinquième groupes se développent.
Les différences entre les artères iléales et les artères jéjunales peuvent être résumées comme suit :
| Type | Apparence | Nombre d’arcades | Couche de graisse |
| artères jéjunales |
 |
une (ou quelques-unes) | minces |
| artères iléales |
 |
nombreuses | épaisses |
Des arcs terminaux naissent de nombreux petits vaisseaux droits (vasa recta) qui encerclent l’intestin, sur lequel ils sont distribués, se ramifiant entre ses couches.
Des artères intestinales partent de petites branches vers les glandes lymphatiques et d’autres structures situées entre les couches du mésentère.