Las venas se clasifican en dependencia del calibre del vaso, en: venilla o vénulas, venas de pequeño, mediano y gran calibre.

Vénulas

Poseen un diámetro de 30 a 50 μm que progresivamente se incrementa hasta alcanzar, en las mayores unos, 300 μm. Se caracterizan por presentar un endotelio continuo y ocasionalmente fenestrado que se apoya en una membrana basal continua y poseer pericitos que se hacen más numerosos en la medida que aumenta de diámetro.

No poseen túnica media. La adventicia es delgada y contiene fibroblastos, macrófagos, plasmocitos y mastocitos. Desempeñan una función importante en el intercambio de lípidos con los tejidos circundantes, sobre todo en la inflamación, ya que son muy lábiles a la histamina, serotonina y bradiquina, las cuales inducen la abertura y el debilitamiento de las uniones de sus células endoteliales, facilitando la salida de los leucocitos y el plasma en los sitios de inflamación.

Las vénulas de mayor diámetro (más de 50 μm) poseen una capa media compuesta por una o dos capas de células musculares lisas aplanadas. Los endoteliocitos descansan sobre una membrana basal, de sustancia amorfa y una malla delicada de colágeno y fibras elásticas (riñón y bazo). Su adventicia es relativamente gruesa y contiene elementos del tejido conjuntivo, tales como fibroblastos y fibras nerviosas amielínicas. A estas vénulas se les suele denominar vénulas musculares.

Venas de pequeño y mediano calibre

Las venas pequeñas miden aproximadamente de 0,2 a 1 mm de diámetro. La íntima está formada por endotelio y una fina membrana basal, mientras que la media contiene de dos a cuatro capas de fibras elásticas y colágenas. La adventicia posee haces de fibras colágenas y elásticas orientadas longitudinalmente, pocos fibroblastos y macrófagos y vasa vasorum.

Las de mediano calibre desde 1 hasta 10 mm todas las venas de los órganos y de la parte distal de las extremidades pertenecen a esta categoría. La íntima es delgada al igual que la membrana basal y la capa subendotelial contiene colágeno y fibras elásticas diseminadas. Las venas que conducen sangre en contra de la fuerza de gravedad (en las extremidades inferiores) poseen una capa elástica pobremente definida, y la íntima envía hacia la luz varios pares de pliegues semilunares denominados valvas o válvulas, formadas por un centro de tejido conjuntivo cubierto de endotelio. Estas válvulas poseen márgenes libres dirigidos hacia el corazón y ayudan a evitar el flujo retrógrado en la sangre. La media es más delgada que en las arterias de calibre similar y poseen pocas fibras musculares lisas entretejidas con fibras colágenas y elásticas.

La adventicia es más gruesa que la media y está compuesta por tejido conjuntivo laxo y fibras musculares lisas. Poseen también vasa vasorum (muy abundantes), vasos linfáticos y nervios mielínicos.

Venas de gran calibre

En los humanos estas venas miden de 9 a 19 mm de diámetro (yugular externa, innominada, pulmonar, iliaca externa, renal, adrenal, mesentérica superior, esplénica, portal y vena cava) y sus paredes son extremadamente fina.

La íntima posee la misma configuración que las de mediano calibre. Las células endoteliales están unidas por dos tipos de uniones: estrechas y espaciadas. La membrana basal es delgada en comparación con el resto de la íntima y poseen una elástica interna fenestrada.

La media es delgada, con muy pocas fibras musculares lisas y tejido conjuntivo laxo y está muy reducida en algunas zonas de la vena cava. Poseen pocas capas de fibras musculares; y la membrana elástica interna esta pobremente definida o está ausente. La adventicia representa la mayor parte de la pared y contiene tejido conjuntivo laxo con haces gruesos de fibras colágenas y elásticas orientados longitudinalmente, fibras musculares lisas, vasa vasorum, linfáticos y un rico plexo nervioso.

Venas especializadas

Las adaptaciones funcionales han provocado un aumento de los elementos estructurales, especialmente en la comparación muscular de algunas venas.; por ejemplo, las venas coronarias tienen los haces musculares de la capa media dispuestos longitudinalmente.

En la vena porta existen dos capas musculares, una interna circular y una externa longitudinal.

Las venas de las fosas nasales, el pene y otras poseen esfínteres musculares que regulan el flujo de sangre. En las suprarrenales la íntima está desarrollada a modo de almohadillas que hacen prominencia en la luz.

Vasa vasorum

Las arterias de diámetro mayor que 1 mm poseen en sus paredes vasos nutrientes o vasa vasorum (vasos de los vasos). Ellos penetran hasta la región profunda de la capa media.

La íntima y parte de la túnica media se nutren por difusión de sustancias de la luz del vaso. En las venas, por contener sangre poco oxigenada, la vasa vasorum abastecen de sangre a las tres capas de la pared.

En las paredes de los vasos también encontramos nervios, los cuales pueden ser de dos tipos: mielínicos y amielínicos. Las fibras mielínicas se relacionan con las fibras musculares lisas de la capa media y las mielínicas pueden ser sensoriales o motoras.