Tętnice i żyły to części układu krążenia, które przenoszą krew między sercem, płucami i wszystkimi innymi obszarami ciała. Chociaż oboje noszą krew, nie mają ze sobą wiele wspólnego. Tętnice i żyły zbudowane są z nieco innej tkanki, z których każda pełni określone funkcje w wyspecjalizowany sposób. Pierwsza i najważniejsza różnica między nimi polega na tym, że wszystkie tętnice odprowadzają krew z serca, a wszystkie żyły odprowadzają krew do serca z odległych obszarów. Większość tętnic przenosi natlenioną krew, a większość żył zawiera odtlenioną krew; tętnice i żyły płucne są wyjątkiem od tej reguły.
Tkanka tętnicza jest zaprojektowana i wyspecjalizowana w taki sposób, aby była szczególnie przystosowana do szybkiego i wydajnego dostarczania krwi, która niesie tlen niezbędny do funkcjonowania każdej komórki ciała. Zewnętrzna warstwa tętnicy zbudowana jest z tkanki łącznej, która pokrywa środkową warstwę mięśniową. Mięśnie te kurczą się między uderzeniami serca w tak niezawodny sposób, że kiedy mierzymy puls, w rzeczywistości nie odczuwamy bicia serca jako takiego, ale skurcz mięśni tętnic.
Poza mięśniem tętniczym znajduje się najbardziej wewnętrzna warstwa zbudowana z gładkich komórek śródbłonka. Komórki te są wyspecjalizowane w zapewnianiu płynnej ścieżki przepływu krwi. Ten obszar komórek jest również tym, co może ulec uszkodzeniu i narażeniu na szwank w ciągu życia człowieka, co prowadzi do dwóch najczęstszych przyczyn śmierci, a mianowicie zawału serca i udaru mózgu.
Żyły mają inną strukturę i funkcję niż tętnice. Są bardzo elastyczne i zapadają się, gdy nie są wypełnione krwią. Zwykle przenoszą odtlenioną krew, bogatą w dwutlenek węgla, do serca, aby można ją było wysłać do płuc w celu natlenienia. Warstwy tkanki żylnej są pod pewnymi względami podobne do warstw tętnic, chociaż mięsień nie kurczy się tak, jak mięśnie tętnicze.
W przeciwieństwie do innych tętnic, tętnica płucna przenosi odtlenioną krew. Kiedy żyły przeniosą tę krew z ciała do serca, jest ona pompowana do płuc. Żyła płucna przenosi natlenioną krew z płuc z powrotem do serca.
Chociaż lokalizacja tętnic jest bardzo podobna w zależności od osoby, to nie dotyczy to żył, które charakteryzują się większą zmiennością. Żyły, w przeciwieństwie do tętnic, są używane jako punkty dostępu do krwiobiegu w medycynie, na przykład gdy dana osoba otrzymuje leki lub płyny bezpośrednio do krwiobiegu lub gdy pobierana jest krew. Ponieważ żyły nie kurczą się tak jak tętnice, w żyłach znajdują się zastawki, które utrzymują przepływ krwi tylko w jednym kierunku. Bez tych zaworów grawitacja szybko spowodowałaby gromadzenie się krwi w kończynach, powodując obrażenia lub przynajmniej osłabiając wydajność systemu.