Naczynia krwionośne są porównywalne z rurkami przewodu wypełnionego cieczą (krwią) i podłączonymi do pompy (serca). Ciśnienie generowane na poziomie serca pozwala na odpowiednie dostarczenie krwi do każdej sekcji przewodu.
Zestaw naczyń krwionośnych tworzy układ naczyniowy, poprzedzony przymiotnikiem cardio w przypadku, gdy rozważana jest również krew i serce.
Istnieją trzy typy naczyń krwionośnych, zwane odpowiednio tętnicami, naczyniami włosowatymi i żyłami .
Naczynia, które przenoszą krew z serca na obrzeża, nazywane są tętnicami, podczas gdy powrót do mięśnia sercowego jest powierzony żyłom; wreszcie kapilary pełnią rolę pomostu między dwoma typami naczyń i są odpowiedzialne za wymianę substancji między krwią a rozpylonymi tkankami. Dzięki bardzo cienkim ściankom utworzonym przez pojedynczą warstwę komórek, śródbłonek i niskiej prędkości, z jaką krąży w nich krew, naczynia włosowate mogą łatwo wymieniać gazy oddechowe, składniki odżywcze, enzymy, hormony i substancje odpadowe.
Ściany tętnic, grube i elastyczne, składają się z trzech warstw: najbardziej wewnętrzna (nawyk intymny) jest warstwą komórek śródbłonka, półprodukt - zwany tuniki środkową - jest utworzony przez tkankę mięśni gładkich, podczas gdy najbardziej zewnętrzny (tunika zewnętrzna lub przydechowa) jest tworzona przez tkankę łączną bardzo bogatą w włókna elastyczne.
Obecność tkanki mięśniowej i elastycznej pozwala na gromadzenie się tętnic, rozszerzanie, energii oddawanej masie krwi przez skurcz serca; kiedy to rozluźnia się pomiędzy jednym skurczem a drugim, energia zgromadzona przez tętnice jest powoli przenoszona do kolumny krwi skierowanej na obwód; w ten sposób tętnice przyczyniają się do przekształcania przerywanych flot krwi, pochodzących z serca, w ciągły (laminarny) przepływ niezbędny do umożliwienia normalnej wymiany na poziomie naczyń włosowatych.
Podobnie jak tętnice, żyły składają się z trzech warstw, ale ich ściany są mniej rozciągliwe i grubsze niż tętnice o równym kalibrze; pozwala to na przewóz dużych ilości krwi bez oferowania dużej odporności. Wzdłuż niektórych żył, zwłaszcza tych o większych wymiarach, znajdujących się na poziomie kończyn dolnych, znajdują się specjalne zawory - zwane w kształcie półksiężyca lub gniazda połykania - które zapewniają jednokierunkowość przepływu krwi w sensie dośrodkowym (od obwodu do serca).
U ludzi największa tętnica - aorta - ma średnicę około 2, 5 cm, podczas gdy w najmniejszej kapilarze kaliber jest zmniejszony do 5 µm, osiągając następnie 3 cm w największej żyle, żyle kamieniołom. W rzeczywistości układ naczyniowy zaczyna się od dużych tętnic, które stopniowo rozchodzą się na mniejsze i rozgałęzione tętnice, a następnie do jeszcze mniejszych (zwanych tętniczkami), które kontynuują w sieci bardzo małych naczyń krwionośnych, wspomnianych już naczyń włosowatych. Po porzuceniu koniecznych i zgromadzonych odpadów, krew przechodzi z naczyń włosowatych do bardzo małych żył (żył), a następnie w większych żyłach, przez które wraca do serca. Tętnice, naczynia włosowate i żylne tworzą tzw. Mikrokrążenie.
Naczynia krwionośne - dzięki zwieraczom przedwłośniczkowym - mają zdolność do różnicowania swojego tonu, kierując większy przepływ krwi do narządów, które wykonują bardziej intensywną pracę i odwrotnie.
