W układzie naczyniowym można wyróżnić w zależności od rozmiarów, struktury i zadań czynnościowych tętnice i żyły dużego, średniego i małego kalibru oraz naczynia włosowate. Naczynia krwionośne możemy śmiało porównać z układem rur mających różną średnicę. Tętnice są tak zbudowane, że mogą stawiać pewien opór ciśnieniu. Ściany ich są grube, zawierają dużo elementów mięśniowo-sprężystych. Jak wykazały badania mikroskopowe, w ścianie ich możemy wyróżnić trzy warstwy. Od strony światła wyścieła je nabłonek zwany śródbłonkiem naczyniowym. Wewnątrz znajduje się druga warstwa, zbudowana z włókien mięśniowych, a na zewnątrz otacza tętnice tkanka łączna, tzw. przydanka. Stosunek pomiędzy ilością włókien mięśniowych i sprężystych w warstwie środkowej naczynia jest różny i zależy od jego kalibru. Naczynia tętnicze duże mają więcej elementów sprężystych, a mniejsze więcej włókien mięśniowych. Ściany dużych tętnic są wyposażone w specjalne naczynia krwionośne, które odżywiają ich elementy komórkowe, im dalej od serca, a bliżej do obwodu ciała, tętnice rozgałęziają się na coraz to mniejsze tętniczki, aż w końcu rozpadają się na sieć naczyń włosowatych. Właściwa ściana naczyń włosowatych jest utworzona z pojedynczej warstwy komórek śródbłonkowych i jest bardzo cienka. Grubość jej nie przekracza półtora mikrona. Wszystkie wymiany płynów i gazów pomiędzy krwią a tkankami odbywają się poprzez ściany naczyń włosowatych. Tętnice prawdopodobnie aż do początku naczyń włosowatych są nieprzepuszczalne. Całkowita powierzchnia przesączania u dorosłego człowieka wynosi 6300 m2. Można sobie wyobrazić ogólną powierzchnię ścian naczyń włosowatych jako błonę śródbłonkową długości ponad 20 km i szerokości 30 cm. Stopień przepuszczalności naczyń włosowatych ma ogromne znaczenie w utrzymywaniu właściwego odżywiania tkanek oraz prawidłowej wymiany płynów znajdujących się wewnątrz organizmu poza układem krążenia. Substancje znajdujące się w osoczu w stanie rozpuszczonym, jak np. glikoza, sole organiczne lub inne związki, wywierają wewnątrz naczyń włosowatych bardzo małe ciśnienie osmotyczne. Cząsteczki ich są takich rozmiarów, że łatwo mogą przejść przez otwory błony. Na tej zasadzie odbywa się odżywianie tkanek. Nie wszystkie jednak cząsteczki z łatwością przechodzą przez błony; białka osocza np. ze względu na bardzo dużą cząsteczkę nie mogą łatwo pokonać przeszkody. Z białek osocza najłatwiej przechodzi albumina, której cząsteczki są stosunkowo niewielkie w porównaniu z cząsteczkami globuliny i fibrynogenu. Przepuszczalność włośniczek zwiększa się pod wpływem podwyższonej temperatury, a maleje pod wpływem oziębiania. Z tego właśnie względu dla zmniejszenia wysięku w stanach zapalnych stosuje się zimne okłady. Ciśnienie krwi we włośniczkach jest wyższe niż w tkankach otaczających; na tej zasadzie dochodzi do wymiany. Ciśnienie na zewnątrz naczyń jest różne w różnych okolicach ciała. Ściany żył są znacznie cieńsze niż ściany tętnic. Warstwa środkowa jest cieńsza, składa się głównie z tkanki łącznej i małej ilości włókien mięśniowych. Przydanka jest grubsza niż w tętnicach. W świetle żył występują zastawki; mogą one odchylać się tylko w jednym kierunku. Zastawka jest to fałd błony połączony ze śródbłonkiem naczynia.