每侧海绵窦前起眶上裂的内侧端，向后达颞骨岩部尖端，长约2cm，内外宽1cm。在横切面上，海绵窦略呈尖端向下的三角形。上壁向内与鞍膈相移行；内侧壁在上部与垂体囊相融合，下部以薄骨板与蝶窦相隔；外侧壁较厚，又分为内外两层，内层疏松，外层厚韧。

两侧海绵窦在前床突的前方借海绵间前窦相通，在后床突之后借海绵间后窦相沟通。因而在蝶鞍周围形成了一个完整的环状静脉窦，称为环窦。

海绵窦内有颈内动脉和一些脑神经通过，其外侧壁与Ⅲ～Ⅵ对脑神经的行程关系密切，在临床上颇为重要。在前床突以前的海绵窦外侧壁中通过的结构，自上而下有滑车神经、动眼神经和眼神经，上颌神经则离开了外侧壁斜向外走行；颈内动脉在海绵窦内折转向上。在前床突和后床突之间的海绵窦外侧壁的内层中，由上而下依次排列着动眼神经、滑车神经、眼神经和上颌神经。窦腔内有颈内动脉和展神经通过，展神经位于颈内动脉和眼神经之间，或在窦的外侧壁内。在后床突之后，外侧壁内只有滑车神经（居上）和眼神经（居下）。颈内动脉在窦内上升并折转向前。