Tętnice mają trzy główne warstwy lub tuniki, znane jako adventitia (zewnętrzna), media (środkowa) i intima (wewnętrzna). Zewnętrzna warstwa składa się z tkanki łącznej z włóknami kolagenowymi, warstwa środkowa składa się z włókien mięśni gładkich i elastycznych, a warstwa głęboka składa się ze wyspecjalizowanych komórek płaskonabłonkowych wspieranych przez błonę podstawną tkanki łącznej.
Adventitia w tunice, czyli warstwa zewnętrzna, jest najsilniejszą z trzech warstw tętnicy. Elastyczne włókna kolagenowe umożliwiają rozciąganie tętnic, aby zapobiec nadmiernemu rozszerzaniu w wyniku wyższych ciśnień w tych naczyniach krwionośnych.
Medium tunica, czyli warstwa środkowa, ma włókna mięśni gładkich oprócz elastycznych włókien, które mogą się rozciągać. Ta warstwa jest grubsza w tętnicach niż w żyłach. Warstwa mięśniowa otoczona jest po obu stronach elastycznymi włóknami.
Tunika wewnętrzna, czyli warstwa wewnętrzna, ma cienką membranową podszewkę i gładką tkankę nabłonka, która jest pokryta elastyczną tkanką. Cienka warstwa tkanki łącznej zakotwicza wewnętrzną część tętnic do ścian naczyń krwionośnych.
Zakres arterii od 25 milimetrów (mm) do 0.3 mm, ponieważ zmniejszają one średnicę, im bardziej tętnice odsuwają się od serca. Najmniejsze tętnice nazywane są kapilarami i mają ściany o grubości tylko jednej komórki, aby umożliwić komórkową wymianę składników odżywczych i odpadów.
