血管内皮细胞通常指衬于心、血管和淋巴管内表面的单层扁平上皮，也称内皮细胞。在炎症时高表达黏附分子，与血流中白细胞表面黏附分子相互作用，从而介导白细胞穿越血管壁。亦属一类非专职抗原提呈细胞。

用高倍镜观察肠系膜上的毛细血管，可见到内皮细胞，内皮细胞较间皮细胞小，排列紧密。内皮细胞或血管内皮是一薄层的专门上皮细胞，由一层扁平细胞所组成。它形成血管的内壁，是血管管腔内血液及其他血管壁（单层鳞状上皮）的接口。内皮细胞是沿着整个循环系统，由心脏直至最小的微血管。 心室内表面的内皮细胞称为心内膜。微血管及淋巴微管是由单一层的内皮细胞所组成。

内皮细胞是分布在脑、淋巴结、肺、肝脏、脾脏等等器官组织中的一些有共同特点的吞噬细胞的总称，他们吞噬异物、细菌、坏死和衰老的组织，

还参与集体免疫活动，包括：

1、血管收缩及血管舒张，从而控制血压；

2、凝血（血栓形成及纤维蛋白溶解）；

3、动脉硬化；

4、血管生成；

5、炎症及肿胀（如：浮肿）。

6、内皮细胞亦控制一些物质，如白血球进出血管。

7、在某些器官，有一些高度分化的内皮细胞负责特别的过滤功能。例子包括有肾丝球及脑血管障壁。