Tĩnh mạch có dạng ống, khi không có dung lượng thì xẹp xuống. Lớp ngoài cùng của tĩnh mạch chủ yếu cấu tạo bằng colagen bao bọc bởi nhiều vòng cơ trơn. Lớp trong cùng của tĩnh mạch là một lớp tế bào nội mô. Đa số các tĩnh mạch đều có van để ngăn ngừa máu chảy ngược chiều hoặc ứ đọng ở các chi dưới vì sức hút của trái đất. Vị trí tĩnh mạch thường di dịch ít nhiều theo từng cá nhân, khác với vị trí tương đối cố định của động mạch.