Thành động mạch bao gồm ba lớp, lớp áo trong (lớp nội mạc) nằm trong cùng được cấu tạo từ các tế bào nội mạc mạch máu, lớp áo giữa (lớp đàn hồi) có các sợi cơ trơn và sợi chun co giãn và cuối cùng là lớp áo ngoài chứa chủ yếu là mô liên kết.
Tĩnh mạch cũng có cấu tạo tương tự động mạch với ba lớp. Tuy nhiên, thành của tĩnh mạch mỏng hơn, lớp áo trong của hệ tĩnh mạch có những van tĩnh mạch có nhiệm vụ giúp máu chảy theo một chiều nhất định.
Thành mao mạch được cấu tạo bởi một lớp tế bào nội mạc. Trên thành mao mạch có nhiều lỗ nhỏ giúp tăng quá trình trao đổi chất của cơ thể.
