动脉的管壁较厚，富有弹性，这是因为动脉需要承受心脏泵血时产生的较高压力。动脉壁由内膜、中膜和外膜三层组成，中膜含有大量的平滑肌和弹性纤维，能够在心脏收缩时扩张，在心脏舒张时回缩，维持血液的持续流动。而静脉的管壁相对较薄，弹性也较小。静脉壁同样分为三层，但中膜的平滑肌和弹性纤维较少。此外，静脉内有静脉瓣，这是一种单向的瓣膜结构，能够防止血液逆流，保证血液向心脏方向流动。
动脉的主要功能是将心脏泵出的富含氧气和营养物质的血液输送到全身各个组织和器官。心脏收缩时，血液以较高的压力进入动脉，通过动脉的分支逐渐流向毛细血管，为细胞提供氧气和营养。静脉则主要负责将全身组织和器官代谢后的血液，即含二氧化碳和代谢废物较多的血液，送回心脏。静脉中的血液压力较低，依靠静脉瓣和周围肌肉的收缩来推动血液回流。
动脉中的血液是从心脏流向身体各处的。心脏是血液循环的动力源，通过收缩将血液挤入动脉，然后经过各级动脉分支，最终到达毛细血管。而静脉中的血液流动方向与动脉相反，是从身体的各个部位流向心脏。毛细血管中的血液与组织细胞进行物质交换后，进入小静脉，再逐渐汇合形成较大的静脉，最终回流到心脏。
动脉血通常富含氧气，颜色鲜红。这是因为动脉血从肺部获取了充足的氧气，在输送到全身组织和器官的过程中，为细胞提供氧气进行有氧呼吸。静脉血则含有较多的二氧化碳，颜色相对较暗，呈暗红色。这是由于组织细胞在代谢过程中产生了二氧化碳，通过血液运输到肺部排出体外。
动脉一般位于身体较深的部位，这是为了保护动脉免受外界的损伤，同时也有利于维持较高的血压。例如，主动脉、颈动脉等主要动脉都深藏在体内。静脉的分布则较为广泛，既有深静脉与同名动脉伴行，也有浅静脉位于皮下组织中。浅静脉可以在体表看到，如手臂上的青筋就是浅静脉。这种分布特点使得静脉在采血、输液等医疗操作中更为方便。
