Zwischen Blut und Interstitium erfolgt der Austausch von Gasen, Nährstoffen und Stoffwechselendprodukten vorwiegend über Diffusion.
Fettlösliche (lipophile) Substanzen, wie Steroidhormone oder die Blutgase O2 und CO2, können Membranen leicht mittels einfacher Diffusion passieren. Ihr Austausch erfolgt transzellulär über die gesamte Oberfläche der Kapillaren und postkapillären Venolen. Die Transportrate ist dabei praktisch nur von der Kapillardurchblutung abhängig (durchblutungslimitierter Transport).
Zu den wasserlöslichen (hydrophilen) Substanzen gehören geladene Teilchen (Ionen), Glucose und Proteine. Die Endothelmembran ist für diese Substanzen kaum durchlässig. Der Transport erfolgt parazellulär (über Interzellularspalten) oder transzellulär mittels , d.h. über Kanalproteine ( oder Kanäle) oder .