W pępowinie przebiegają ułożone względem siebie spiralnie naczynia pępowinowe: dwie tętnice i jedna żyła. Są one otoczone śluzowatą substancją, zwaną galaretą Whartona. Przez tętnice płynie krew od płodu do łożyska, gdzie oddaje ona dwutlenek węgla i odpadowe produkty przemiany materii. Z łożyska krew powraca do płodu przez żyłę pępowinową, niosąc z sobą tlen i substancje odżywcze. Pod koniec ciąży przez naczynia pępowiny przepływa około 350 1 krwi w ciągu doby z szybkością 6,5 km/godzinę. Oznacza to, że krew pokonuje odległość płód — łożysko w ciągu 4 sekund.Krew płynąca pod określonym ciśnieniem przez naczynia pępowinowe utrzymuje pępowinę w odpowiednim napięciu. Powstaje sytuacja podobna do przepływu wody przez wąż gumowy.