Động mạch có ba lớp hoặc áo chẽn chính được gọi là lớp đệm (bên ngoài), lớp trung gian (lớp giữa) và lớp thân (bên trong). Lớp bên ngoài được làm bằng mô liên kết với các sợi collagen, lớp giữa bao gồm cơ trơn và các sợi đàn hồi, và lớp trong cùng bao gồm các tế bào vảy chuyên biệt được hỗ trợ bởi màng đáy của mô liên kết.
Lớp ngoài của động mạch tunica là lớp mạnh nhất trong ba lớp của động mạch. Các sợi collagen đàn hồi cho phép các động mạch co giãn để ngăn chặn sự giãn nở quá mức do áp lực cao hơn trong các mạch máu này.
Phương tiện tunica, hay lớp giữa, có các sợi cơ trơn ngoài các sợi đàn hồi có thể kéo dài. Lớp này dày hơn trong động mạch hơn trong tĩnh mạch. Lớp cơ được bao bọc ở hai bên bởi các sợi đàn hồi.
Lớp trong cùng, có một lớp màng mỏng và mô biểu mô mịn được bao phủ bởi mô đàn hồi. Một lớp mô liên kết mỏng cố định phần trong cùng của động mạch vào thành mạch máu.
Các động mạch có kích thước từ 25 milimét (mm) đến 0,3 mm khi chúng giảm đường kính khi động mạch càng xa tim. Các động mạch nhỏ nhất được gọi là mao mạch và chúng có thành chỉ dày một tế bào để cho phép tế bào trao đổi chất dinh dưỡng và chất thải.