소정맥은 서로 합쳐져 커지고 정맥을 형성합니다. 정맥의 벽은 동맥과 마찬가지로 내막, 중막, 외막의 세 개의 막으로 이루어져 있습니다.
벽의 구조를 고려하면, 정맥은 근육 정맥과 경막 정맥 두 가지 유형으로 나뉩니다. 근육 정맥은 경막과 연막, 망막, 뼈, 비장, 그리고 면역 체계의 다른 기관들을 덮고 있는 정맥입니다. 이러한 정맥의 벽은 내피 세포가 기저막에 인접해 있으며, 기저막은 얇은 섬유성 결합 조직층으로 덮여 있습니다. 근육 정맥의 벽은 해당 정맥이 위치한 기관의 결합 조직과 융합되어 있어, 혈관 내강을 유지하고 벽이 무너지지 않습니다.
근육 정맥은 벽에 약하게, 적당히, 또는 강하게 발달된 평활근 요소를 가질 수 있습니다. 약하게 발달된 평활근층을 가진 정맥은 주로 상체, 목과 머리에 위치합니다. 정맥의 직경이 커짐에 따라 벽에 원형으로 배열된 근세포가 나타납니다. 중간 직경 정맥에서는 내피하 결합 조직이 기저막 바깥쪽에 위치하며, 기저막에는 개별 탄성 섬유가 존재합니다. 이러한 정맥에는 내부 탄성막이 없습니다. 중간층은 2~3겹의 원형 근세포로 구성되어 있으며, 그 사이에는 콜라겐과 탄성 섬유 다발이 있습니다. 중간 직경 정맥의 외층(외막)은 느슨한 섬유질 결합 조직으로 구성되어 있으며, 혈관과 신경 섬유(신경)가 통과합니다. 큰 정맥의 벽에는 중간층에 소수의 원형 근세포가 있습니다. 외막은 두껍고 결합 조직으로 형성됩니다.
평활근 세포가 적당히 발달한 정맥(상완정맥 등)의 벽에는 기저막과 내피하층이 있습니다. 내측 탄성막은 없습니다. 중간층은 원형으로 배열된 근세포 다발로 형성됩니다. 외측 탄성막은 없으며, 외막이 잘 표현되어 있습니다.
매우 발달된 평활근막을 가진 정맥은 신체의 하반부, 즉 하지에 위치합니다. 평활근 세포는 정맥 벽의 세 막 모두에 존재하며, 특히 중간막에 많이 존재합니다.
소정맥, 중정맥, 일부 대정맥에는 정맥 판막, 즉 내피의 반달모양 주름(valvulae venosae)이 있으며, 일반적으로 쌍으로 위치합니다. 결합 조직 섬유가 이 주름 안으로 침투합니다. 하지 정맥에는 판막이 가장 많습니다. 판막은 혈액이 심장 쪽으로 흐르도록 하고 역류를 방지합니다. 대정맥, 두정맥, 경정맥, 신정맥, 문맥, 폐정맥에는 판막이 없습니다. 뇌에서 혈액이 흐르는 정맥동은 뇌경막의 두께(분열)에 위치하며, 벽이 무너지지 않아 두개강에서 두개외정맥(내경정맥)으로 혈류가 원활하게 흐릅니다.
신체와 장기의 정맥의 지형과 위치에 따라 표재정맥과 심재정맥으로 구분됩니다. 표재(피하)정맥(venae superficiales)은 일반적으로 독립적으로 이어집니다. 심재정맥(venae profundae)은 두 배(쌍으로)로 같은 이름의 사지 동맥에 인접해 있으므로 동반정맥(위성정맥)이라고 합니다. 심재정맥의 이름은 인접한 동맥의 이름과 유사합니다(척골동맥 - 척골정맥, 상완동맥 - 상완정맥). 짝을 이루지 않는 심재정맥은 내경정맥, 쇄골하정맥, 겨드랑이정맥, 장골정맥(공통정맥, 외정맥, 내정맥), 대퇴정맥 및 기타 일부 큰 정맥입니다. 표재정맥은 소위 관통정맥의 도움으로 심재정맥과 연결되며, 관통정맥은 정맥 문합(루) 역할을 합니다. 인접한 정맥들은 종종 수많은 문합으로 서로 연결되며, 이 문합들이 모여 정맥총(정맥총)을 형성합니다. 이 정맥총은 일부 내부 장기(방광, 직장, 식도)의 표면이나 벽에 명확하게 나타납니다. 일반적으로 정맥의 수는 동맥의 수보다 많습니다.
체순환계에서 가장 큰 정맥은 상대정맥과 하대정맥입니다. 간정맥과 그 지류는 하대정맥으로 흐릅니다. 혈액의 우회 흐름은 정맥혈이 주정맥에서 멀어지는 측부정맥을 통해 이루어집니다. 하나의 큰(주정맥) 정맥의 지류는 체내 정맥 문합을 통해 서로 연결됩니다. 여러 큰 정맥(상대정맥과 하대정맥, 문맥)의 지류 사이에는 주정맥을 우회하는 정맥혈류의 측부 경로(혈관)인 체간 정맥 문합(대정맥-대정맥, 대정맥문맥, 대정맥-대정맥문맥)이 있습니다.