Tuần hoàn mao mạch có chức năng hết sức quan trọng là chức năng trao đổi chất giữa máu và dịch kẽ ở các mao mạch thực sự.
Các chất khí như oxy, CO2 tan được trong lipid nên quá trình trao đổi khí xảy ra ở mao mạch theo cơ chế khuếch tán đơn thuần theo bậc thang áp suất, tức là các chất khí đi từ nơi có phân áp cao đến nơi có phân áp thấp: Khí oxy đi từ máu vào mô, còn khí CO2 đi từ mô vào máu.
Nước và các chất hoà tan trong nước (các ion, glucose, acid amin, ure…) được trao đổi qua các khe, các lỗ của mao mạch theo sự chênh lệch các áp suất giữa máu và dịch kẽ. Do sự chênh lệch đó mà nước và các chất hoà tan được "lọc" ở đoạn đầu mao mạch (mao động mạch) và được "tái hấp thu" ở đoạn cuối mao mạch (mao tĩnh mạch).
● Các lực ở đoạn đầu mao mạch (mao động mạch):
- Các lực đẩy dịch ra khỏi lòng mạch:
Áp suất thuỷ tĩnh mao mạch: 30 mmHg
Áp suất keo của dịch kẽ: 8 mmHg
Áp suất âm của dịch kẽ: -3 mmHg
Tổng cộng: 41 mmHg
- Lực hút dịch vào trong mạch:
Áp suất keo của huyết tương: 28 mmHg
- Chênh lệch giữa lực đẩy và lực hút:
Lực đẩy dịch ra: 41 mmHg
Lực hút dịch vào: 28 mmHg
Lực đẩy ra thực: 13 mmHg
Như vậy áp suất lọc thực là 13 mmHg, là lực đẩy dịch từ mao động mạch ra khoảng kẽ.
● Các lực ở đoạn cuối mao mạch (mao tĩnh mạch).
Ở mao tĩnh mạch áp suất thuỷ tĩnh mao mạch thấp, nên tương quan các lực nghiêng về phía tái hấp thu dịch vào mao mạch.
- Lực hút dịch vào trong lòng mạch:
Áp suất keo huyết tương: 28 mmHg
- Lực đẩy dịch ra khoảng kẽ:
Áp suất thuỷ tĩnh mao mạch: 10 mmHg
Áp suất keo dịch kẽ: 8 mmHg
Áp suất âm dịch kẽ : -3 mmHg
Tổng cộng: 21 mmHg
- Chênh lệch giữa lực hút và lực đẩy:
Lực hút dịch vào lòng mạch: 28 mmHg
Lực đẩy dịch ra khoảng kẽ : 21 mmHg
Lực hút vào thực: 7 mmHg
Như vậy áp suất tái hấp thu thực là 7 mmHg, là lực hút dịch từ khoảng kẽ vào mao tĩnh mạch.
Mặc dù số lượng mao tĩnh mạch nhiều hơn mao động mạch, nhưng số lượng dịch được lọc ra khỏi thành mạch vẫn nhiều hơn số lượng dịch được tái hấp thu vào mao mạch, cụ thể chỉ có khoảng 9/10 lượng dịch được tái hấp thu trở về mao mạch, còn lại khoảng 1/10 lượng dịch chảy vào các mao mạch bạch huyết để trở về hệ thống tuần hoàn.
Ngoài các hình thức trao đổi chất như đã trình bày ở trên, tại thành mao mạch còn có các hình thức vận chuyển tích cực, ẩm bào và khuếch tán được thuận hoá đối với các chất không khuếch tán qua được các lỗ lọc.