胎盤中有子體與母體各自獨立的兩個循環(huán)系統(tǒng)（即使發(fā)展到血竇內(nèi)皮型，例如兔胚晚期，仍有一層內(nèi)皮細胞把兩方分隔開來）。絨毛可視作半透膜，全部絨毛與母體血液接觸的面積達7～14平方米；當(dāng)母血在絨毛間隙以及子血在絨毛內(nèi)流動的同時，即能進行物質(zhì)交換。

一般認為，氧、二氧化碳和許多小分子依靠擴散與滲透；大分子如蛋白質(zhì)、抗體、激素等則依靠主動轉(zhuǎn)運和吞飲轉(zhuǎn)運。一些更大的分子（如Rh陽性抗原等）一般不能轉(zhuǎn)運；但在缺氧、創(chuàng)傷、特殊分娩的情況下，也可能發(fā)生竄流而混雜。正常妊娠期間母血與子血分開，互不干擾，同時又進行選擇性的物質(zhì)交換。這一現(xiàn)象稱為胎盤屏障。屏障的組成包括絨毛芯的微血管的內(nèi)皮細胞、基膜、結(jié)締組織及上皮基膜和絨毛上皮，就血竇絨毛型胎盤而言都屬于子體組織。其他類型胎盤則包括母體組織，如子宮內(nèi)膜上皮、基膜、結(jié)締組織和內(nèi)皮等。

胎盤還有貯藏功能。如人在妊娠初期，胎盤生長很快。大量的營養(yǎng)物質(zhì)（蛋白質(zhì)、糖原、鈣、鐵等）貯存于胎盤細胞內(nèi)，以供胎兒生長需要。胎盤有相當(dāng)于肝臟的功能，它不僅能貯備營養(yǎng)，而且有調(diào)節(jié)作用，發(fā)育后期，胎兒肝臟逐漸生長發(fā)育完備，胎盤的代謝調(diào)節(jié)功能才逐漸減退以至消失。胎盤還能改造及合成一些物質(zhì)，行使消化道、肺、腎、肝和內(nèi)分泌腺的多種功能，而且能調(diào)節(jié)這些功能來保護胎兒和母體，使妊娠順利進行。

胎盤除分泌許多類似垂體和卵巢產(chǎn)生的激素以保證妊娠進行外，還發(fā)現(xiàn)有相當(dāng)于下丘腦的多肽的短距離作用的激素。懷孕3月的婦女因病而施行卵巢或垂體切除術(shù)后，由于胎盤的存在，妊娠仍可以繼續(xù)。妊娠早期的胎盤分泌人絨毛膜促性腺激素（hCG），甚至著床前胚泡的滋胚層就分泌這種激素。它的性質(zhì)和LH相似，有維持卵巢黃體使繼續(xù)發(fā)育，促使黃體分泌雌激素和孕激素的作用。胎盤組織本身也能合成這些甾體激素，還能分泌人胎盤促乳素（hPL）——一種有促進生長和催乳作用的激素，能促使胎盤和胎兒生長及母體乳腺的生長與發(fā)育。妊娠末期胎盤分泌松弛素。松弛素溶解膠原纖維及軟化韌帶，有利于分娩。胎盤分泌的hCG，hPL，孕酮以及胎兒肝合成的甲胎蛋白等都有抑制母體免疫反應(yīng)的作用，使胎兒在子宮內(nèi)正常發(fā)育，不致引起異物反應(yīng)而遭排斥。

分娩后的胎盤，短時間內(nèi)仍有生命，可做藥理和生理研究的材料。胎盤含有豐富的和高效的營養(yǎng)物，所以不管是肉食或草食性的母獸，在分娩后都本能的把胎盤吞噬干凈。從人類胎盤制備的胎盤血清蛋白、胎盤球蛋白是搶救病人的重要生物制品。干制的胎盤，在中藥稱為紫河車，為有名的滋補藥物。