Kılcal damarlar, kırmızı kan hücrelerinin tek bir dosya içinde geçmelerini sağlamak için küçüktür. Bu mikro sirkülasyona yardımcı olur. Oksijen, karbondioksit, besin ve atıkların duvarlarından değiştirilebilmesi için incedirler.
Mikro sirkülasyon kanın kalpten atardamarlara, daha küçük arteriyollere, kılcal damarlara, venüllere ve kalbe geri dönmesine izin veren bir işlemdir. Kılcal damarlardaki kan akışı, prekapiller sfinkter adı verilen yapılar tarafından kontrol edilir. Bu yapılar arteriyoller ve kılcal damarlar arasında bulunur ve büzülmelerini sağlayan kas lifleri içerir. Yapılar açıkken, kan vücudun dokularının kılcal yataklarına serbestçe akabilir, ancak kapalı olduklarında kan akamaz,
Kılcal damarlar, kan ve vücut dokuları arasında sıvı, gaz, besin ve atık değişimi yapmak için difüzyon adı verilen bir işlem kullanır. Bunun nedeni, kılcal duvarlarda, belirli maddelerin kan damarı içine girip çıkmasını sağlayan küçük gözenekler olmasıdır. Sıvı değişimi, kılcal damar içindeki hidrostatik basınç olarak bilinen kan basıncı ile kontrol edilir. Sıvı değişimi, kandaki yüksek konsantrasyonlarda tuz ve plazma proteinleri tarafından üretilen damar içindeki kanın ozmotik basıncı ile de kontrol edilir.
