Stěna trávicí trubice se skládá ze čtyř vrstev. Tyto vrstvy jsou pro celou trubici společné, pouze jednotlivé části mají některou z vrstev charakteristicky upravenou. (Obr. 10.1.)
- První vrstvu tvoří sliznice (mukosa), vystýlající vnitřní povrch trávicí trubice. V některých oddílech je sliznice hladká (ústní dutina), jinde je složena v řasy (žaludek, tlusté střevo). V úseku tenkého střeva vybíhá v drobné výběžky - klky (villi).
Epitelová vrstva sliznice trávicí trubice je až po žaludek (v ústní dutině, hltanu, jícnu) tvořena vrstevnatým dlaždicovým epitelem. Zbývající část trubice vystýlá sliznice mající na povrchu válcový epitel.
Epitelová vrstva sliznice je upravena i po funkční stránce. Tam, kde dochází k mohutné resorpci (tenké střevo) jsou buňky opatřeny mikroklky, které dále zvětšují resorpční povrch. V oddílech mechanicky namáhaných (dutina ústní, hltan, jícen, koncová část trubice) je odolný, rychle se obnovující dlaždicový epitel.
- Druhou vrstvu tvoří podslizniční vazivo (submukosa). Jde o vrstvu řídkého vaziva, které připevňuje sliznici ke svalovině trávicí trubice. V tomto vazivu jsou nahromaděny uzlíky mízní tkáně představující pro trávicí trubici ochrannou tkáň, která brání průniku škodlivin do krevního oběhu.
- Třetí vrstvou je svalovina (muscularis), která je nejsilnější vrstvou stěny trávicí trubice. Svalovou vrstvu tvoří převážně hladké svalstvo. Pouze na začátku trubice (hltan, jícen) a na jejím konci (konečník), je příčně pruhovaná svalovina (volní inervace). Svalovina je upravena do dvou vrstev - vnitřní kruhové a zevní podélné. Žaludek má ještě třetí vrstvu, orientovanou šikmo. Svalovina postupnými stahy umožňuje posun přijaté potravy trávicí trubicí, při kterém jde také o promísení obsahu kývavými pohyby trubice. Ve svalovině střeva je uložena i autonomní nervová pleteň, inervující hladkou svalovinu střeva.
- Čtvrtá vrstva trávicí trubice je tvořena hladkou a lesklou blanou, peritoneem. V těch úsecích, kde trávicí trubice neprochází břišní dutinou (hrudník, pánev), tvoří povrch trubice vazivová adventicie.