En küçük kan damarına kılcal damar denir. Kılcal damarlar, kan ve dokular arasında oksijen ve karbondioksit değişimini kolaylaştırmak için arteriyolleri ve venülleri birbirine bağlayan ağlar oluşturan mikroskobik kan damarlarıdır. Kılcal damarlar, küçük moleküllerin ve su, oksijen, karbondioksit, glikoz gibi maddelerin ve atık ürünlerin kan-doku bariyeri yoluyla etkili bir şekilde değişimini sağlayan ince, tek katmanlı duvarlara sahiptir. Kılcal damarların duvarlarını kaplayan endotel hücreleri, bu alışverişin düzenlenmesinde ve dolaşım sisteminin bütünlüğünün korunmasında çok önemli bir rol oynar.