En dar kan damarları kılcal damarlardır. Kılcal damarlar en küçük kan damarı türüdür ve arteriolleri venüllere bağlayan bir ağ oluştururlar. Kılcal damarların çapı yalnızca 5-10 mikrometredir, bu da yaklaşık olarak bir kırmızı kan hücresinin boyutuna eşittir. Bu küçük çap, kan ve dokular arasında oksijen ve karbondioksit değişimine olanak sağlar.