Le arterie hanno pareti più spesse delle vene perché devono essere in grado di sopportare la tremenda pressione di un cuore pulsante. Le vene hanno pareti più sottili perché hanno bisogno di più spazio per trattenere il sangue.
Le arterie hanno più muscoli lisci nelle loro pareti rispetto alle vene per accogliere gli impulsi di sangue generati da ciascuna contrazione del cuore. Tutte le arterie comprendono tre strati: la tunica intima, la tunica media e la tunica avventizia.
Le vene comprendono anche tre strati che contengono la muscolatura liscia e il tessuto connettivo come le arterie, ma in quantità inferiori rispetto alle arterie. Il cuore non può trattenere tutto il sangue nel corpo in una volta, quindi il sangue deve essere immagazzinato da qualche parte. Questo sangue extra viene immagazzinato nelle vene, che hanno diametri più larghi delle arterie.