Les capillaires sont composés d'endothélium, qui est une forme de tissu épithélial squameux simple. Les parois capillaires sont minces et ne mesurent que 5 à 10 microns de large, de sorte que les globules rouges ne peuvent les traverser qu'en file indienne. .
Les petits pores dans les capillaires permettent l'échange de fluides, de gaz, de nutriments et de déchets grâce à un processus appelé diffusion. La pression artérielle et la pression osmotique du sang dans les vaisseaux capillaires contrôlent les échanges de fluides. Des concentrations élevées de sels et de protéines plasmatiques dans le sang contrôlent la pression osmotique. Les parois capillaires laissent passer l'eau et les petits solutés mais bloquent les protéines.
Les parties du corps métaboliquement actives, telles que les muscles et les reins, possèdent de nombreux capillaires. Les parties du corps métaboliquement inactives, telles que les tissus conjonctifs, en ont peu.
Le flux sanguin entre les artérioles et les capillaires est contrôlé par des structures musculaires appelées sphincters précapillaires qui s'ouvrent et se ferment. Lorsqu'il est ouvert, le sang s'écoule librement vers les lits capillaires. Lorsque les sphincters sont fermés, le sang ne peut pas s'écouler à travers les lits capillaires et doit s'écouler directement des artérioles aux veinules par le canal de circulation.
Les capillaires sont une partie importante de la microcirculation. Dans la microcirculation, le sang circule du cœur aux artères, aux petites artérioles, aux capillaires, aux veinules, aux veines et revient au cœur.
Le sang est toujours fourni à toutes les parties du corps, mais tous les lits capillaires ne contiennent pas toujours du sang. Le sang va là où le corps en a le plus besoin, comme dans le tube digestif après un repas pour faciliter la digestion et l'absorption des nutriments.