De sigmoïde sinus is een durale veneuze sinus die diep in het menselijk hoofd en net onder de hersenen ligt. Een durale sinus is een kanaal dat tussen de dura mater ligt, het buitenste weefsel dat de hersenen bedekt. De sigmoïde sinus is eigenlijk een paar van twee sinussen (rechts en links) waardoor aderen zich vanuit het midden van het hoofd naar beneden kunnen verspreiden. Deze dubbele structuur wordt beschouwd als een verlengstuk van de transversale sinus, die in het achterste deel van de hersenen ligt.
De sigmoïde sinus begint net onder het slaapbeen aan de zijkanten van het hoofd en volgt een ingewikkelde loop naar het halsslagader, een gat in het bot aan de basis van de schedel. Op dit punt in zijn loop ontmoet de sinus de interne halsader.
Als het tentorium (de dura mater die het cerebellum, gelegen aan de achterkant van het hoofd, van de rest van de hersenen scheidt) zijn einde bereikt, maakt de sigmoïde verbinding met de petrosale sinus, die erboven zit qua structuur. De sigmoïde sinus beweegt naar beneden door een S-vormige groef. Deze groef ligt achter het midden van de mastoïde, een botgebied achter het oor. Het is verbonden via de mastoïde en de condylaire aderen met de pericraniale zenuwen.
De sigmoïde en transversale sinus variëren beide in grootte.