พื้นผิวด้านในของหลอดเลือดทุกเส้นมีชั้นเซลล์บาง ๆ ที่เรียกว่า endothelium เอ็นโดทีเลียมถูกแยกออกจากชั้นภายนอกที่แข็งของหลอดเลือดโดยแผ่นลามินาพื้นฐาน ซึ่งเป็นเมทริกซ์นอกเซลล์ที่ผลิตโดยเซลล์เยื่อบุผิวที่อยู่รอบๆ เอ็นโดทีเลียมมีบทบาทสำคัญในการควบคุมการผ่านของสารต่างๆ หลอดเลือดแดง รวมทั้งสารอาหารและของเสีย เข้าและออกจากเลือด ภายใต้สถานการณ์บางอย่าง เนื้อเยื่ออาจสร้างหลอดเลือดใหม่ ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการกำเนิดหลอดเลือด การสร้างเส้นเลือดใหม่มีบทบาทสำคัญในการแทนที่ของเนื้อเยื่อที่เสียหาย แต่ยังเกิดขึ้นภายใต้สภาวะที่ผิดปกติ เช่น ในการเจริญเติบโตและการลุกลามของเนื้องอก