Syvä kämmenkaari on yksi kädessä olevista valtimoista. Kaari hajoaa säteittäisestä valtimosta ja sitten silmukkaa ja tapaa ulnar-valtimon syvän kämmenhaaran. Kurssin aikana kaari kulkee käpälän yli. Sen peittää osittain adductor polliciksen vino pää. Sormen taipuvat jänteet ja käden sateenvarjot peittävät myös kaaren. Myös kaari haarautuu kämmenten kämmenten valtimoihin, jotka palvelevat sormia, mutta eivät peukaloa. Princeps pollicis -valtimo palvelee peukaloa. Kaikki nämä verisuonet kuljettavat happipitoista verta keuhkoista ja sydämestä. Syvällä kämmenkaarella ja sitä vastaavilla haaroilla on samanlaiset nimet laskimoon. Suonet toimivat aina valtimoita vastapäätä ja kuljettavat happipitoista verta takaisin sydämeen ja keuhkoihin. Syvää kämmenkaarta ei pidä sekoittaa pinnalliseen kämmenkaareen, joka yhdistää myös säde- ja ulnar-valtimot. Kuten syvempi vastine, pinnallinen kämmenkaari haarautuu pienempiin valtimoihin, jotka palvelevat sormia.
