La segunda vena de mayor tamaño del cuerpo, que transporta la sangre desoxigenada de la mitad superior del cuerpo a la aurícula derecha. Está formada por la unión de los dos troncos venosos braquiocefálicos a nivel del primer espacio intercostal derecho, por detrás del esternón. La parte de la vena cava superior más cercana al corazón, que corresponde aproximadamente a la mitad de la longitud del vaso, se encuentra dentro del saco pericárdico, cubierta por el pericardio seroso.
