Tĩnh mạch bao gồm ba lớp chính được kết nối bởi cơ và mô liên kết đàn hồi, theo Viện Ung thư Quốc gia. Thành tĩnh mạch mỏng hơn vì tĩnh mạch có huyết áp thấp hơn.
Lớp ngoài, hay "tunica Adventitia", bao gồm các sợi collagen và mô liên kết. Pearson Education lưu ý rằng lớp giữa, được gọi là "phương tiện tunica", chứa các sợi cơ trơn và sợi đàn hồi làm thay đổi đường kính của tĩnh mạch. Lớp giữa là lớp dày nhất trong 3 lớp chính. "Tunica Initima" hay lớp bên trong được cấu tạo từ các tế bào chuyên biệt của nội mô, có chức năng tạo thành các đường tĩnh mạch và phần bên trong của tim. Một màng mỏng hỗ trợ lớp bên trong này ở giữa phần giữa và phần trong của tĩnh mạch.
Các tĩnh mạch trung bình và lớn cũng chứa các van để ngăn máu chảy ngược khi máu di chuyển ngược lại dòng chảy của trọng lực và hướng về tim. Các van này đặc biệt quan trọng ở cánh tay và chân, như NCI đã đề cập. Động mạch không có các van này, mặc dù động mạch có cùng lớp với tĩnh mạch.
Theo NCI, tĩnh mạch mang khoảng 70% lượng máu của cơ thể con người tại bất kỳ thời điểm nào. Máu đi qua các mao mạch và sau đó là các tiểu tĩnh mạch lớn hơn trước khi đi đến các tĩnh mạch lớn nhất trong cơ thể trên đường đến tim và phổi.
