气管和支气管（trachea and dronchus）的结构基本相似，均由黏膜、黏膜下层和外膜三层组成，但支气管的三层分界不如气管清楚。
（一）黏膜
黏膜可分为上皮和固有层。上皮为假复层纤毛柱状上皮，电镜下可见由五种细胞组成。除纤毛细胞、杯状细胞和基细胞外，还有刷细胞和小颗粒细胞。
1.纤毛细胞纤毛细胞数量最多，细胞呈柱状，游离面有密集的纤毛，纤毛向咽部快速摆动，将黏液及其黏附的尘埃、细菌等推向咽部咳出，净化吸入的空气。
2.杯状细胞较多，分泌的黏蛋白与混合腺的分泌物在上皮表面构成黏液性屏障，可黏附空气中的异物颗粒，溶解吸入的SO2等有毒气体。
3.刷细胞柱状，游离面有排列整齐的微绒毛，形如刷状，该细胞可能有感受刺激的作用。
4.小颗粒细胞是一种内分泌细胞。数量少，锥形，可调节呼吸道平滑肌的收缩和腺体的分泌。
5.基细胞呈锥形，位于上皮深部，为干细胞，可增殖分化为上皮中其他各类细胞。
固有层的结缔组织中富含弹性纤维，也常见淋巴组织和浆细胞。浆细胞与上皮细胞协同产生分泌性免疫球蛋白A（SIg g）释放至黏膜表面，增强局部的免疫功能。
（二）黏膜下层
黏膜下层为疏松结缔组织，内含许多混合腺，其分泌物与杯状细胞分泌的黏液共同在管腔表面形成黏液层，黏附细菌及异物，并可溶解吸入的有害气体。
（三）外膜
外膜由16—20块透明软骨环和结缔组织构成。软骨呈“C”形，缺口位于气管后壁，该处由弹性纤维和平滑肌连接。平滑肌的收缩有利于分泌物的排出。软骨环之间以弹性纤维组成的膜状韧带相连。咳嗽反射时平滑肌收缩，气管腔缩小，有助于清除痰液。从支气管下段开始，“C”形软骨逐渐变成不规则的软骨片，平滑肌束逐渐增多。
患慢性支气管炎或长期受有害气体（如吸烟）的刺激，黏膜的纤毛细胞可减少，纤毛运动减弱，杯状细胞增多，腺体增生肥大，黏液分泌增多而且变得黏稠，从而使呼吸道黏膜的防御功能降低。若上皮结构损伤严重，可导致鳞状上皮化生。