組織、細(xì)胞之間的空間稱為組織間隙，其中為組織液所充滿。組織液是組織、細(xì)胞直接所處的環(huán)境。組織、細(xì)胞通過細(xì)胞膜和組織液發(fā)生物質(zhì)交換。組織液與血液之間則通過毛細(xì)血管壁進(jìn)行物質(zhì)交換。因此，組織、細(xì)胞和血液之間的物質(zhì)交換需通過組織液作為中介。

血液和組織液之間的物質(zhì)交換主要是通過以下幾種方式進(jìn)行的：

1.擴(kuò)散擴(kuò)散是指液體中溶質(zhì)分子的熱運動，是血液和組織液之間進(jìn)行物質(zhì)交換的最主要的方式。毛細(xì)血管內(nèi)外液體中的分子，只要其直徑小于毛細(xì)血管壁的孔隙，就能通過管壁進(jìn)行擴(kuò)散運動。分子運動是可以向各個不同方向進(jìn)行的雜亂的運動，故當(dāng)血液流經(jīng)毛細(xì)血管時，血液內(nèi)的溶質(zhì)分子可以擴(kuò)散入組織液，組織液內(nèi)的溶質(zhì)分子也可以擴(kuò)散入血液。對于某一種物質(zhì)來說，其通過毛細(xì)血管壁進(jìn)行的擴(kuò)散的驅(qū)動力是該物質(zhì)在管壁兩側(cè)的濃度差，即從濃度高的一側(cè)向濃度低的一側(cè)發(fā)生凈移動。溶質(zhì)分子在單位時間內(nèi)通過毛細(xì)血管壁進(jìn)行擴(kuò)散的速率與該溶質(zhì)分子在血漿和組織液中的濃度差、毛細(xì)血管壁對該溶質(zhì)分子的通透性、毛細(xì)血管壁的有效交換面積等因素成正比，與毛細(xì)血管壁的厚度（即擴(kuò)散距離）成反比。對于非脂溶性物質(zhì)，毛細(xì)血管壁的通透性（緊密連接內(nèi)皮除外）與溶質(zhì)分子的大小有關(guān)，分子愈小，通透性愈大。毛細(xì)血管壁孔隙的總面積雖僅占毛細(xì)血管壁總面積的約千分，但由于分子運動的速度高于毛細(xì)血管血流速度數(shù)十倍，故血液在流經(jīng)毛細(xì)血管時，血漿和組織液的溶質(zhì)分子仍有足夠的時間進(jìn)行擴(kuò)散交換。脂溶性物質(zhì)如O2 、CO2等可直接通過內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)行擴(kuò)散，因此整個毛細(xì)血管壁都成為擴(kuò)散面，單位時間內(nèi)擴(kuò)散的速率更高。

2.濾過和重吸收當(dāng)毛細(xì)血管壁兩側(cè)的靜水壓不等時，水分子就會通過毛細(xì)血管壁從壓力高的一側(cè)向壓力低的一側(cè)移動。水中的溶質(zhì)分子，如其分子直徑小于毛細(xì)血管壁的孔隙，也能隨同水分子一起濾過。另外，當(dāng)毛細(xì)血管壁兩側(cè)的滲透壓不等時，可以導(dǎo)致水分子從滲透壓低的一側(cè)向滲透壓高的一側(cè)移動。由于血漿蛋白質(zhì)等膠體物質(zhì)較難通過毛細(xì)血管壁的孔隙，因此血漿的膠體滲透壓能限制血漿的水分子向毛細(xì)血管外移動；同樣，組織液的膠體滲透壓則限制組織液的水分子向毛細(xì)血管內(nèi)移動。在生理學(xué)中，將由于管壁兩側(cè)靜水壓和膠體滲透壓的差異引起的液體由毛細(xì)血管內(nèi)向毛細(xì)血管外的移動稱為濾過，而將液體向相反方向的移動稱為重吸收。血液和組織液之間通過濾過和重吸收的方式發(fā)生的物質(zhì)交換，和通過擴(kuò)散方式發(fā)生的物質(zhì)交換相比，僅占很小的一部分，但在組織液的生成中起重要的作用。

3.吞飲在毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞一側(cè)的液體可被內(nèi)皮細(xì)胞膜包圍交吞飲入細(xì)胞內(nèi)，形成吞飲囊泡。囊泡被運送至細(xì)胞的另一側(cè)，并被排出至細(xì)胞外。因此，這也是血液和組織液之間通過毛細(xì)血管壁進(jìn)行物質(zhì)交換的一種方式。一般認(rèn)為，較大的分子如血漿蛋白等可以由這種方式通過毛細(xì)血管壁進(jìn)行交換。