Tanko crijevo se sastoji od tri različita dijela, a to su dvanaesnik, jejunum i ileum. Dvanaesnik tvori početak tankog crijeva, a za želudac je pričvršćen piloričnim sfinkterom. U usporedbi s ostatkom tankog crijeva, duodenum je kratak i širok, s izrazitim C oblikom. Anatomija duodenuma odražava činjenicu da se većina probave odvija tamo.
Ukupna anatomija duodenuma može se podijeliti na četiri odvojena područja. To nisu različiti dijelovi, ali su označeni kako bi opisali gdje se u dvanaesniku događaju različita djelovanja. Četiri dijela duodenuma su gornji dio, silazni dio, horizontalni dio i uzlazni dio. Svaki dio se odnosi na određeno područje C oblika duodenuma.
Gornji dio duodenuma također se naziva prvi dio i lukovica dvanaesnika. Dugačak je oko 2 cm, a prva 5/3 inča (4 cm) je pokretna. Ovo je jedinstveno u anatomiji duodenuma, jer je ostatak nepomičan, pričvršćen za trbušni zid. Gornji dio čini vrh C oblika i počinje na piloričnom sfinkteru.
Silazni dio, ili drugi dio, najduži je dio ukupne anatomije duodenuma. To je mjesto gdje se probavni sokovi iz gušterače i jetre prazne u duodenum. Unutar ovog dijela i horizontalnog, odnosno trećeg, dijela dvanaesnika, hrana se miješa s probavnim sokovima. Enzimi unutar probavnih sokova razgrađuju hranu na manje molekule, koje se apsorbiraju u krvotok iz ileuma.
Mikroskopska anatomija dvanaesnika pokazuje da se unutar njegovih zidova nalaze četiri sloja, koji su isti kao i ostatak tankog crijeva. S unutarnje strane duodenuma četiri sloja su sluznica, submucosa, muscularis propria i serosa. Brunnerove žlijezde nalaze se unutar sluznice duodenuma. Ove žlijezde proizvode sluz za podmazivanje unutarnje stijenke dvanaesnika, kao i mineralne soli za neutralizaciju pH hrane koja je prešla iz želuca u dvanaesnik.
Stijenke dvanaesnika su jako presavijene i prekrivene sitnim izbočinama nalik prstima koje se nazivaju resicama. Ove izbočine sadrže glatke mišiće koji pomažu u kretanju hrane kroz duodenum, kao i da je temeljito miješaju s probavnim sokovima. Neki probavni enzimi se proizvode iz stanica koje se nalaze na vrhovima resica.