Dans les artères le sang circule dans le sens du cœur vers le  reste de l'organisme alors que dans les veines il revient vers le cœur.

Le sang artériel est riche en oxygène, le sang veineux est appauvrit en oxygène et enrichi en dioxyde de carbone. 

Les membranes des artères et des veines sont imperméables aux gaz et aux liquides et aucun composant du sang ne peut les traverser.

Par contre dans l'organisme les artères se ramifient, leur diamètre devient de plus en plus faible et elles se transforment en capillaires.
Le diamètre des plus petits capillaires est inférieur à celui des hématies (globules rouges)

A ce niveau les différents composants du sang  peuvent diffuser à travers la membrane du capillaire et se retrouver dans le milieu interstitiel.

Les entrées et sorties de gaz (dioxygène, dioxyde de carbone) et des différentes molécules se font en fonction des concentrations relatives ou des pressions relatives de ces produits dans le sang et dans le milieu interstitiel.
Ces produits passent du milieu le plus concentré vers le milieu le moins concentré. (diffusion passive)

La longueur totale des capillaires sanguins est estimée  à 100 000 km.