I kroppen er der to dybe temporale arterier. Disse arterier kaldes de bageste og forreste dybe temporale arterier. Den forreste dybe temporale arterie og dens partner er placeret mellem pericranium (en membran, der dækker den ydre overflade af kraniet) og de temporale muskler, der blæser ud over hver side af hovedet.
De to dybe temporale arterier forbinder med den midterste temporale arterie, og sammen forsyner disse muskler med blod. Den forreste dybe temporale arterie har små grene, der går gennem den zygomatiske (kind) knogle og kommunikerer med lacrimalarterien. Denne arterie løber også gennem sphenoidens store vinge, en knogle i bunden af kraniet.
Den forreste dybe temporale arterie er en gren af den maxillære arterie. Det kan være adskilt fra de andre arterier, såsom den bageste dybe temporale arterie, eller kombineret og danne en kuffert fra den maxillære arterie. Den midterste temporale arterie vil altid være adskilt; dog kan den forreste dybe temporale arterie og dens bageste partner kombineres med blodforsyningen til andre arterier i hovedet.