Kılcal damarlar, basit skuamöz epitel dokusunun bir şekli olan endotelden oluşmaktadır. .
Kılcal kısımlardaki küçük gözenekler, difüzyon adı verilen bir işlemle sıvıların, gazların, besinlerin ve atıkların değişimini sağlar. Kılcal damarlardaki kanın kan basıncı ve ozmotik basıncı, sıvı değişimini kontrol eder. Kandaki yüksek konsantrasyonlarda tuz ve plazma proteinleri ozmotik basıncı kontrol eder. Kılcal duvarlar suyun ve küçük çözünen maddelerin geçmesine izin verir fakat proteinleri bloke eder.
Kaslar ve böbrekler gibi metabolik olarak aktif vücut kısımlarının birçok kılcal damarları vardır. Bağ dokular gibi metabolik olarak aktif olmayan vücut bölümlerinde az bulunur.
Arteriller ve kılcal damarlar arasındaki kan akımı, açılıp kapanan prekapiller sfinkter adı verilen kaslı yapılar tarafından kontrol edilir. Açık olduğunda kan, kılcal yataklara serbestçe akar. Sfinkterler kapalıyken, kan kılcal yataklardan akamaz ve doğrudan arteriyollerden dar kanaldan damarlara akmalıdır.
Kılcal damarlar, mikro dolaşımın önemli bir parçasıdır. Mikro dolaşımda kan, kalpten atardamarlara, daha küçük atardamarlara, kılcal damarlara, venüllere, damarlara ve kalbe geri döner.
Kan her zaman tüm vücut kısımlarına verilir, ancak tüm kılcal yataklar her zaman kan içermez. Kan, sindirim sistemi ve besin emilimine yardımcı olmak için yemekten sonra sindirim sistemi gibi vücudun en çok ihtiyaç duyduğu yere gider.
