Kapillaren bestehen aus Endothel, einer Form von einfachem Plattenepithelgewebe. Die Kapillarwände sind dünn und nur 5-10 Mikrometer breit, sodass rote Blutkörperchen nur in einer einzigen Reihe durch sie hindurchfließen können .
Kleine Poren in Kapillaren ermöglichen den Austausch von Flüssigkeiten, Gasen, Nährstoffen und Abfällen durch einen Prozess namens Diffusion. Blutdruck und osmotischer Druck des Blutes in den Kapillargefäßen steuern den Flüssigkeitsaustausch. Hohe Konzentrationen von Salzen und Plasmaproteinen im Blut kontrollieren den osmotischen Druck. Kapillarwände lassen Wasser und kleine gelöste Stoffe durch, blockieren aber Proteine.
Stoffwechselaktive Körperteile wie Muskeln und Nieren haben viele Kapillaren. Metabolisch inaktive Körperteile wie Bindegewebe haben wenige.
Der Blutfluss zwischen Arteriolen und Kapillaren wird durch muskuläre Strukturen gesteuert, die als präkapilläre Sphinkter bezeichnet werden und sich öffnen und schließen. Im geöffneten Zustand fließt das Blut frei zu den Kapillarbetten. Wenn die Schließmuskeln geschlossen sind, kann das Blut nicht durch Kapillarbetten fließen und muss direkt von den Arteriolen zu den Venolen durch den Durchgangskanal fließen.
Kapillaren sind ein wichtiger Bestandteil der Mikrozirkulation. Bei der Mikrozirkulation zirkuliert das Blut vom Herzen zu Arterien, zu kleineren Arteriolen, zu Kapillaren, zu Venolen, zu Venen und zurück zum Herzen.
Blut wird immer an alle Körperteile geliefert, aber nicht alle Kapillarbetten enthalten immer Blut. Blut fließt dorthin, wo der Körper es am meisten braucht, zum Beispiel nach einer Mahlzeit in den Verdauungstrakt, um die Verdauung und die Nährstoffaufnahme zu unterstützen.