Zidovi krvnih sudova su, sa izuzetkom kapilara, izgrađeni od tri sloja (tunike), čija se debljina i sastav mijenjaju zavisno od tipa i funkcije suda.

Tri tunike. Tunika intima je najunutrašnji sloj: endotel u direktnom kontaktu sa krvlju, tanak sloj subendotelnog vezivnog tkiva, i kod arterija unutrašnja elastična lamina. Tunika medija je srednji sloj, izgrađena prvenstveno od glatkog mišićnog tkiva i elastičnih vlakana, znatno je deblja kod arterija nego kod vena istog kalibra. Tunika adventicija je najspoljašnji sloj, vezivno tkivo koje sidri sud za okolne strukture, kod većih sudova sadrži sopstvene sitne krvne sudove (vasa vasorum) koji hrane debeli zid.

Arterije naspram vena. Arterije imaju deblju, mišićaviju tuniku mediju i uži, pravilno okrugli lumen, prilagođene visokom pritisku. Vene imaju tanju tuniku mediju i širi, često nepravilan lumen, a vene srednje veličine na udovima sadrže venske zaliske, nabore intime koji sprečavaju povratni tok krvi.

Elastične i mišićne arterije. Krupne, elastične arterije blizu srca (npr. aorta) imaju u tunici mediji mnoge slojeve elastina koji amortizuju talas pritiska iz srčane kontrakcije. Manje, mišićne arterije dalje od srca imaju u tunici mediji pretežno glatki mišić, koji reguliše protok promjenom prečnika.

Arteriole i venule. Arteriole su najsitnije arterije, sa sve tri tunike prisutnim ali izrazito stanjenim, nazivaju se i otporni (rezistentni) sudovi jer promjenom svog prečnika najviše doprinose regulaciji krvnog pritiska. Venule su mikroskopske vene koje sakupljaju krv iz kapilarnih mreža, sa tankim zidom, glavno su mjesto na kom leukociti napuštaju krvotok i ulaze u tkivo (dijapedeza).

Kapilari. Najsitniji krvni sudovi, zid im se sastoji samo od endotela i bazalne membrane, mjesto stvarne razmjene gasova i materija sa tkivom. Tri tipa: kontinuirani kapilari (bez pora, npr. mišić, mozak), fenestrirani kapilari (sa sitnim porama u endotelu, npr. glomerul bubrega, endokrine žlijezde) i sinusoidalni (diskontinuirani) kapilari (široki, nepravilni, sa velikim otvorima, npr. jetra, koštana srž, slezina).