Według The Franklin Institute istnieją trzy typy naczyń krwionośnych, każdy z własną funkcją. Żyły przenoszą krew z powrotem do serca, tętnice przenoszą krew z serca, a naczynia włosowate łączą tętnice z żyły.
Żyły składają się z trzech warstw: warstwy tkanki na zewnątrz, warstwy gładkich komórek nabłonkowych w środku i warstwy mięśni pomiędzy nimi. Żyły transportują krew do serca i płuc pod niskim ciśnieniem po otrzymaniu go z naczyń włosowatych. Zawory w żyłach powodują, że krew porusza się w jednym kierunku.
Układ tętniczy ludzkiego ciała rozgałęzia się od jednej głównej tętnicy, aorty grzbietowej. Podobnie jak żyły, tętnice mają trzy warstwy: zewnętrzną warstwę tkanki, wewnętrzną warstwę komórek nabłonka i warstwę mięśni pomiędzy nimi. Tętnice dostarczają dotlenioną krew do naczyń włosowatych, gdzie następuje wymiana tlenu i dwutlenku węgla. Mięsień tętnicy pomaga mu rozszerzać się i kurczyć w rytm bicia serca, aby utrzymać przepływ krwi przez system.
Kapilary łączą żyły i tętnice w celu wymiany tlenu i dwutlenku węgla. Cienkie i słabe naczynia włosowate są tylko grubsze niż jedna komórka nabłonka. Krew przechodzi przez naczynia włosowate po jednej komórce na raz, pojedynczy plik. Komórki krwi uwalniają tlen, który przechodzi przez ściany naczyń włosowatych do pobliskiej tkanki. Następnie tkanka uwalnia dwutlenek węgla przez ściany naczyń włosowatych do krwinek czerwonych.