組織、細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、細胞直接所處的環(huán)境。組織、細胞通過細胞膜和組織液發(fā)生物質交換。組織液與血液之間則通過毛細血管壁進行物質交換。因此，組織、細胞和血液之間的物質交換需通過組織液作為中介。

血液和組織液之間的物質交換主要是通過以下幾種方式進行的：

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

2.濾過和重吸收當毛細血管壁兩側的靜水壓不等時，水分子就會通過毛細血管壁從壓力高的一側向壓力低的一側移動。水中的溶質分子，如其分子直徑小于毛細血管壁的孔隙，也能隨同水分子一起濾過。另外，當毛細血管壁兩側的滲透壓不等時，可以導致水分子從滲透壓低的一側向滲透壓高的一側移動。由于血漿蛋白質等膠體物質較難通過毛細血管壁的孔隙，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血管內移動。在生理學中，將由于管壁兩側靜水壓和膠體滲透壓的差異引起的液體由毛細血管內向毛細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)生的物質交換，和通過擴散方式發(fā)生的物質交換相比，僅占很小的一部分，但在組織液的生成中起重要的作用。

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