动脉和静脉的区别主要在于血流方向、血管壁、功能、与毛细血管的关系等。
血流方向：动脉是运送血液离心的管道，从心脏的左心室射出，进入升主动脉和主动脉弓。静脉是引导血液回心的血管，从上下腔静脉运送到心脏的右心房。
血管壁：动脉的管壁较厚，分3层，内膜菲薄，腔面为一层内皮细胞，能减少血流阻力；中膜较厚，含平滑肌、弹性纤维和胶原纤维；外膜由结缔组织构成，含胶原纤维和弹性纤维，可防止血管过度扩张。静脉管壁也可以分内膜、中膜和外膜3层，但其界线常不明显。与相应的动脉比较，静脉管壁薄，管腔大，弹性小，血容量大。
与毛细血管的关系：动脉在行程中不断分支，愈分愈细，最后移行为毛细血管。而小静脉是由毛细血管汇合而成，在向心回流过程中不断接受属支，逐渐汇合成中静脉、大静脉，最后注入心房。