Żyła pępowinowa jest naczyniem krwionośnym, które jest wyjątkowo związane z rozwijającym się płodem. Biegnąc od łożyska do wątroby płodu, przenosi natlenioną krew i składniki odżywcze z ciała matki do ciała rozwijającego się dziecka. W okresie ciąży struktura ta służy również jako punkt dostępu do pobierania próbek krwi płodu, gdy konieczne są określone procedury diagnostyczne. Naczynie krwionośne pozostaje otwarte przez krótki czas po urodzeniu i stanowi dostęp naczyniowy dla leków dożylnych, gdy konieczne jest leczenie doraźne u bardzo chorych niemowląt. Ta procedura jest znana jako cewnikowanie żyły pępowinowej.
W najwcześniejszych stadiach rozwoju embriologicznego żyła pępowinowa jest strukturą parzystą, przy czym żyła prawa i lewa biegną równolegle od łożyska do rozwijającego się płodu. W drugim miesiącu ciąży prawa strona zwykle znika, pozostawiając lewą strukturę, która pozostaje do momentu narodzin. Krew matki przepływa przez łożysko do żyły pępowinowej, która biegnie bezpośrednio do wątroby płodu. W wątrobie żyła rozgałęzia się na trzy naczynia. Z nich krew łożyskowa wędruje do żyły głównej dolnej, która z kolei przenosi natlenioną i bogatą w składniki odżywcze krew do serca płodu.
W czasie ciąży żyła pępowinowa zapewnia lekarzom małoinwazyjny dostęp do krążenia krwi płodu, co pozwala na badania przesiewowe pod kątem wielu możliwych powikłań. Ta procedura, znana jako przezskórne pobieranie krwi pępowinowej, pozwala lekarzom na badanie przesiewowe pod kątem takich stanów jak anemia, a także infekcji, takich jak toksoplazmoza, opryszczka i różyczka – znana również jako niemiecka odra. Ponadto badanie przesiewowe krwi płodu może sprawdzić chemię krwi, jeśli dziecko nie rozwija się zgodnie z oczekiwaniami, i może dostarczyć białe krwinki do wykorzystania w analizie chromosomów. Taki test wykonuje się poprzez wkłucie cienkiej, wydrążonej igły przez ścianę brzucha matki i do pępowiny. Przezskórne pobieranie próbek krwi pępowinowej jest na ogół wykonywane w warunkach ambulatoryjnych i jest opisane jako nie bardziej bolesne niż jakakolwiek inna procedura związana z igłą.
Przez około tydzień po urodzeniu żyła pępowinowa pozostaje otwarta i żywotna jako źródło dostępu naczyniowego w nagłych przypadkach. Podczas gdy standardowa linia dożylna jest zwykle preferowaną metodą leczenia, jeśli takie umieszczenie nie jest możliwe, żyła pępowinowa może zapewnić szybki dostęp do układu naczyniowego dziecka. Po założeniu cewnika można używać do dożylnego podawania płynów i leków. Przyczyny tej procedury mogą obejmować doraźną suplementację płynów, resuscytację i stabilizację przed transportem do innego ośrodka medycznego.