在组织和器官中，一条或几条微动脉和微静脉及其间的毛细血管组成微循环的基本单位。因各组织和器官的构造和功能不一，故其内微血管的配布和组成样式各有特点。
①微动脉→毛细血管→微静脉，是常见的样式；
②微动脉→毛细血管→微静脉，但微动脉与微静脉间有动静脉吻合；
③毛细血管→静脉→毛细血管，通连两组毛细血管的静脉称门静脉，此型较少，见于肝和丘脑下部-脑垂体等处；
④输入微动脉→毛细血管→输出微动脉→毛细血管，见于肾和胰岛。
毛细血管的管壁一般为6~8μm，管壁主要由内皮细胞和基膜组成。细的毛细血管的横断面仅由一个内皮细胞围成，较粗的由2~3个内皮细胞围成。基膜只有基板，基膜外有少许结缔组织。在内皮细胞与基膜之间散在一种扁平、有突起的细胞，称周细胞（pericyte）。周细胞功能尚未完全清楚，有学者认为它对血管有机械性的支持作用，在血管生长、再生或损伤时，可转化为内皮细胞、平滑肌纤维和成纤维细胞。[2] 毛细血管结构模式图
微动脉
也称细动脉，内膜由内皮、基板和内皮下层组成。内皮细胞扁平，细胞间的连接与动脉相似，基底部有突起穿过内弹性膜与附近的平滑肌细胞形成肌-内皮连接，可能传递血液中的某些生物活性物质给肌细胞。中枢神经系的微动脉多无肌-内皮连接，基板很薄或不明显。内皮下层薄，成自疏松结缔组织，含少许胶原纤维和弹性纤维。内弹性膜薄，有窗孔。中膜为二三层螺旋排列的平滑肌，肌细胞间有弹性纤维，有外弹性膜分隔中膜和外膜。中膜有丰富的交感神经支配平滑肌的收缩。外膜薄，由较疏松的结缔组织组成，有无髓神经纤维和神经末梢，含巨噬细胞、肥大细胞、浆细胞和成纤维细胞。此血管是调节微血管血流的总闸门。
中间微动脉
它们是终末微动脉的侧支或末段，呈锥形，管壁由内皮和一层不连续的平滑肌细胞构成。有的有类似于动脉的内膜垫。中间微动脉的平滑肌细胞有突起，沿血管纵轴伸展。血管的舒缩周期约是2～8秒。交感神经兴奋使血管持续收缩，血流阻力增大。血管舒缩并可使毛细血管血流的水和电解质发生梯度变化。
真毛细血管
毛细血管是分布在各器官的组织和细胞间的最微细的血管数量极多，成网状分布，平均直径7～9μm。由于其管壁只有一层扁平的内皮细胞，则血液中的氧及营养物质经此渗透入组织间。而细胞和组织间的代谢产物则由此进入血液。毛细血管的内皮细胞有的具有窗孔，有的含有吞饮小泡，相邻的内皮细胞之间有较大的间隙或缝隙连接等。这些都是毛细血管进行物质交换的形态学基础。
微静脉
从真毛细血管到微静脉是渐变的，大致分三段：毛细血管后微静脉、集合微静脉和肌性微静脉：