L'artère thoracique latérale porte également le nom d'artère mammaire externe. Il distribue le sang oxygéné aux régions latérales du sein et du thorax supérieur. Partant de l’artère axillaire, la partie thoracique latérale suit le bord inférieur du muscle pectoral mineur. Sur le côté de la poitrine, il dessert le muscle serratus antérieur. La veine thoracique latérale du même nom suit le même parcours. Alors que l'artère délivre du sang oxygéné, la veine draine le sang une fois qu'elle est désoxygénée. À partir de là, le sang s'écoule dans la veine axillaire et finit par retourner aux poumons et au cœur. De là, un nouvel oxygène est introduit dans la circulation sanguine avant d'être remis en circulation. Selon le sexe, il existe une légère variation anatomique avec l'artère thoracique latérale et les vaisseaux sanguins environnants. Les femelles ont besoin d'un débit et d'un volume de sang légèrement différents dans leur poitrine. Cela est lié au fait que les femmes possèdent un système beaucoup plus complexe de tissus corporels dans leurs seins et leurs glandes mammaires. Chez les hommes, la région de la poitrine est principalement constituée de tissus musculaires.
