大脑动脉环又称为威利斯动脉环，是脑的一级侧枝循环，在颈内动脉系统和椎基底系统之间，特别是两侧大脑半球之间的血液供应中有重要的调节和代偿作用，主要是有双侧颈内动脉、双侧大脑前动脉、双侧大脑后动脉、前交通动脉以及双侧后交通动脉，在脑低相互连接而形成的，这个动脉环对于大脑的血液供应以及侧支循环的代偿起到非常重要的作用，如果这个大脑动脉环代偿的非常好，病人一侧发生了大血管的狭窄或者是闭塞，不至于出现严重的肢体瘫痪等脑血栓的临床表现。 另外还有一些脑的二级侧枝循环以及三级侧支循环，但是他们的作用均要弱动脉环，大动脉还对于保证整个脑的血流量的均衡和调节起到重要作用。