Động mạch nhĩ sau (a. tympanica sau) là một nhánh của động mạch cảnh ngoài đi qua phía sau xương thái dương và cấp máu cho màng nhĩ và tai giữa.
Động mạch nhĩ sau là một nhánh của động mạch cảnh chung (a. carotis communis), đến lượt nó lại là một nhánh của động mạch cảnh ngoài. Động mạch cảnh chung đi qua cổ và đi vào hộp sọ qua lỗ cảnh, tại đây nó chia thành động mạch cảnh ngoài và động mạch cảnh trong. Động mạch cảnh ngoài được chia thành hai nhánh: trước và sau. Nhánh trước chạy đến đầu và cung cấp máu cho não, trong khi nhánh sau chạy qua cổ đến ngực và cung cấp máu cho các cơ quan của cổ, bao gồm thanh quản, hầu và thực quản.
Nhánh sau của động mạch cảnh ngoài được gọi là động mạch nhĩ (a. tubercularis) và đi qua xương chẩm đến mỏm chũm. Nó được chia thành hai nhánh tận: động mạch nhĩ trên và động mạch nhĩ dưới (aa. tympanica trên và dưới). Động mạch nhĩ trên cấp máu cho màng nhĩ, còn động mạch nhĩ dưới cấp máu cho tai giữa.
Như vậy, động mạch nhĩ sau là một nhánh của động mạch cảnh ngoài đi qua phía sau hộp sọ và cung cấp máu cho màng nhĩ và tai giữa.