От глубокого сосудистого сплетения, лежащего на границе собственно кожи и подкожной основы и питаемого подкожными артериями, отходят восходящие артерии, которые создают на границе сосочкового и сетчатого слоев поверхностное сплетение. От него в сосочки идут мелкие концевые артериолы, образующие капиллярные петли, переходящие в венулы. Капилляр образован из эндотелия, вокруг которого ветвистые соединительнотканные клетки образуют перителий. Капилляр начинается там, где исчезают последние гладкие мышечные волокна артериол, и заканчивается в месте появления первых гладких мышечных волокон венул. Каждый сосочек собственно кожи содержит несколько капиллярных петель, располагающихся по его периферии.
Несколько венул сливаются в вену, которая входит в поверхностно венозное сплетение, расположенное более поверхностно, чем артериальное. Отходящие от него вглубь ветви образуют глубокое венозное сплетение, лежащее параллельно артериальному. Некоторые исследователи признают существование четырех венозных сплетений: два непосредственно под сосочками, третье в глубине сетчатого слоя и четвертое в подкожной основе.
В коже пальцев и ногтевом ложе, гораздо реже в других местах (ушные раковины и др.) встречаются гломусы — артериовенозные анастомозы (без участия капилляров); оци состоят из эндотелиальной стенки и имеют около десяти рядов крупных клеток со светлой протоплазмой, похожих на эпителиальные (клетки гломуса). Эти образования связаны с безмякотными нервными волокнами и способны сокращаться наподобие мышечных клеток. Лимфатические капилляры кожи формируют две сети: поверхностную, лежащую несколько ниже подсосочкового венозного сплетения, и глубокую, расположенную в подкожной основе.
Кожа иннервируется чувствительными волокнами черепных нервов и волокнами автономной нервной системы (симпатическими) — моторными, вазомоторными, секреторными и трофическими. В одном нервном стволе могут быть одновременно чувствительные и симпатические нервные волокна. Чувствительные нервные волокна «одеты» почти на всем протяжении, кроме конечных отрезков, миелиновой оболочкой, разделенной через определенные промежутки перехватами.
Оболочка симпатических волокон не содержит миелина. Она состоит из синцития (небольших ветвистых клеток — гомологов глиальных клеток центральной нервной системы). Волокна автономной нервной системы иннервируют в коже сосуды, гладкие мышцы и потовые железы.
В подкожной основе нервы образуют сплетение, от которого отходят многочисленные стволики, формирующие новые сплетения вокруг корней волос, потовых желез, жировых отложений и в сосочковом слое собственно кожи. От этого сплетения отходят нервные волокна в сетчатый слой и эпидермис, в котором они образуют большое количество чувствительных окончаний.