A maioria das veias possuem válvulas unidirecionais chamadas de válvulas venosas para prevenir o contrafluxo causado pela gravidade. Este sistema é constituído de um músculo de esfíncter ou de duas ou três dobras membranosas. Elas também possuem uma fina camada externa de colágeno, que ajuda a manter a pressão sanguínea e evita o acúmulo de sangue. A cavidade interna na qual o sangue flui é chamada de luz. As veias são envolvidas por músculos lisos que ajudam a manter o fluxo sanguíneo para o átrio direito. A capacidade total das veias é mais que suficiente para suportar o volume total de sangue do corpo; essa capacidade é reduzida através da constrição dos músculos lisos, minimizando a luz (e conseqüentemente o volume) das veias e por fim de todo o sistema venoso.

As paredes das veias são menos resistentes e mais delgadas do que as das artérias, embora apresentem três camadas. Quando não transportam sangue perdem a sua forma de cilindro (colabam).