U ludzi jelito cienkie składa się zwykle z trzech części; pierwszy, gdy pokarm przechodzi z żołądka, to dwunastnica. Jelito czcze i jelito kręte to inne części, zwykle różniące się rodzajem komórek wyścielających wnętrze przewodu. Ta pierwsza sekcja jest strukturą podobną do rury, która ma zwykle długość od 9.8 do 11.8 centymetrów od 25 do 30 cala. Zwykle składa się z kilku warstw. Histologia dwunastnicy charakteryzuje się również mikroskopijnymi strukturami zwanymi gruczołami Brunnera, które mogą wydzielać śluz neutralizujący kwasy żołądkowe.
Jedzenie często dostaje się do narządu do czterech godzin po jedzeniu. Małe przewody mogą umożliwiać dopływ enzymów trzustkowych i żółci, które również neutralizują kwasy, a także pomagają w trawieniu. Histologia dwunastnicy zazwyczaj przedstawia pofałdowaną strukturę, zwłaszcza w warstwie błony śluzowej, która zazwyczaj składa się z fałdów okrągłych lub poprzecznych. Istnieją również wypustki zwane kosmkami, które mają długość do 0.04 cala (1 milimetr). W ich rdzeniu znajdują się naczynia limfatyczne i krwionośne oraz nerwy.
Zwykle wewnątrz kosmków znajduje się mikroskopijna warstwa zwana brzegiem szczoteczki, która składa się z przypominających włosy części komórek zwanych mikrokosmkami. Istnieją również komórki kubkowe, które wydzielają śluz, ułatwiający przechodzenie pokarmu przez rurkę. Komórki mikrofałdowe składają się również na histologię dwunastnicy; normalnie działają poprzez prezentowanie antygenów i wyścielają szereg guzków limfatycznych. Komórki zwane limfocytami często znajdują się w głębszej warstwie zwanej blaszką właściwą, która składa się również z tkanki łącznej. Struktury limfatyczne mogą być skoncentrowane w określonych obszarach, w warstwie tej znajdują się również gruczoły typowe dla jelit.
Gruczoły jelitowe, zwane kryptami Liberkuhna, mają zwykle kształt rurki i są otwarte na wewnętrznej powierzchni dwunastnicy. Zwykle występują również komórki śluzowe i inne komórki wydzielające gruczoły dokrewne. Warstwa podśluzówkowa to zazwyczaj lokalizacja gruczołów Brunnera, które znajdują się tylko w badaniu histologicznym dwunastnicy. Ogólnie identyfikowane przez zwinięty, rozgałęziony kształt rurki, są one wyłożone komórkami wydzielającymi śluz i zazwyczaj łączą się z przewodami prowadzącymi do gruczołów jelitowych.
Okrągła i podłużna warstwa mięśniowa zwykle stanowi znaczną część histologii dwunastnicy zwanej mięśniówką. Warstwa zewnętrzna jest typowa dla tej znajdującej się w jelicie cienkim, podczas gdy surowiczy zazwyczaj tworzy zewnętrzną część dwunastnicy. Warstwa ta jest również składnikiem otrzewnej, czyli tkanki otaczającej narządy jamy brzusznej.