血管系统由动脉、静脉和毛细血管所组成。
动脉动脉是把血液从心脏输送到毛细血管的管道。 大动脉分成若干中动脉，中动脉再分成若干小动脉，这样几级分支最后成微动脉。管径随分支由大逐渐变细，大动脉的内径约为25mm左右，微动脉的内径仅为20～30μm。微动脉可再分支为后微动脉。动脉管壁较厚，可分为内、中、外三层。内膜的表层为一层单层扁平内皮，内皮下是一薄层结缔组织，接近中膜处往往有一层由弹性纤维组成的弹性膜。中膜较厚，主要由环行平滑肌及弹性膜等组织所组成，动脉具有弹性与收缩性，外膜由结缔组织组成，内有营养血管和神经等。大动脉的中膜厚，主要由弹性膜组成，也有少量平滑肌，由于其弹性大，故又称弹性动脉。中动脉的管壁主要由平滑肌组成，平滑肌纤维间夹杂着一些弹性纤维和胶原纤维，其收缩性强，故又称肌性动脉。动脉越分枝，其管壁越薄，口径越小，弹性纤维逐渐减少而平滑肌成分增多。
静脉静脉是输送血液返回心脏的管道。静脉较动脉壁薄而口径大，数量多，亦可分大、中、小三种，管壁也可分外膜、中膜与内膜三层。中层弹性纤维及平滑肌均少，故弹性与收缩性较小。静脉有深、浅静脉之分。深、浅静脉互相连通。深静脉常与同名动脉伴行。如肾动脉、肾静脉；股动脉、股静脉等。浅静脉位于皮下，常是注射、输液或抽血的常用静脉，如上肢皮下的肘正中静脉、头静脉，下肢皮下的大隐静脉，颈部皮下的颈外静脉以及头皮静脉等。静脉内有瓣膜，有防止血液倒流的作用。尤其下肢静脉，易受重力影响，静脉瓣最多；胸腹腔内的大静脉，如门静脉、肝静脉、上、下腔静脉则没有静脉瓣，由于心脏的舒张和吸气时的胸腔内压下降，腹内压升高等，可促进上述静脉血回流入心脏。
毛细血管毛细血管是体内分布最广，管壁最薄、口径最小的血管，一般仅能容纳1～2个红细胞通过。其管壁主要由一层内皮细胞构成，在内皮外面有一薄层结缔组织。另外还常可见到一种扁而有突起的细胞贴在毛细血管的管壁外面，称为周细胞。这种细胞的性质还不清楚。有人推测周细胞具有收缩作用，可控制毛细血管管径，但尚未证实。有实验表明，内皮细胞受某些化学物质或机械性刺激时，它本身就可收缩而改变管径的大小，毛细血管的内径平均约为8μm，长0.2～4mm，它们互相联系成网状，布满全身，毛细血管总横断面积大于主动脉数百倍。平时一般仅有小部分毛细血管轮流开放。由于毛细血管壁薄，和有较高通透性，使血液中的O2和营养物质能通过管壁进入组织，组织中的CO2和代谢产物也能通过管壁进入血液，从而完成血液与组织间的气体交换和物质交换。据电镜观察，肾等器官内的毛细血管内皮有许多小孔，更有利于物质的通透。