Nervus medianus dan otot coracobrachialis terletak lateral dari arteri brachialis pada aspek proksimalnya sedangkan saraf kutaneus medial lengan bawah dan saraf ulnaris terletak medial ke arteri proksimal. Pada aspek distal arteri brakialis, vena basilika dan nervus medianus terletak di medial. Dua vena comitantes, atau vena yang menyertainya, berjalan dengan arteri brakialis, dan dihubungkan bersama oleh cabang melintang dan miring.