Все кровеносные сосуды выстланы изнутри слоем эндотелия, состоящем из одного слоя плоских клеток непосредственно прилегающих к просвету сосуда. Помимо эндотелия во всех сосудах, кроме истинных капилляров, имеются следующие образования: эластические волокна, коллагеновые волокна и гладкомышечные волокна. Количество этих волокон в разных сосудах различно.
Эластические волокна образуют относительно густую сеть. Они могут быть растянуты в несколько раз. Эти волокна создают эластическое напряжение, противодействующее кровяному давлению, растягивающему сосуд.
Коллагеновые волокна средней и наружной оболочек образуют сеть, оказывающую растяжению сосуда гораздо большее сопротивление, чем эластические волокна.
Гладкомышечные волокна создают активное напряжение сосудистой стенки (сосудистый тонус) и участвуют в изменении величины просвета сосудов в соответствии с физиологическими потребностями. Гладкомышечные волокна кровеносных сосудов иннервируются волокнами вегетативной нервной системы.