Pupkovine su arterije i vene u pupkovini koje prenose krv, kisik i hranjive tvari između fetusa i njegove majke. Otpad koji se prenosi krvlju uklonjen iz fetusa također putuje iz fetusa kroz pupčane žile. Ove žile su pričvršćene na membranu posteljice, omogućujući im da apsorbiraju hranu iz posteljice kroz proces difuzije. Nakon što se posteljica izbaci iz majke nakon rođenja, žile prestaju raditi za nekoliko minuta, ali crvene i ljubičaste arterije i vene još uvijek se mogu vidjeti u tankoj membrani koja okružuje pupkovinu. Nakon izbacivanja, krvne žile se sužavaju kako bi se spriječio veliki gubitak krvi djeteta.
Krvožilni sustav fetusa u razvoju radi zajedno s žilama pupka sve dok beba nije u potpunosti sposobna samostalno upravljati cirkulacijom krvi. Nakon što žena zatrudni, u prva tri tjedna počinju se formirati žile pupka. Do petog tjedna, žile su potpuno razvijene i okružene pupkovinom koja pupi. Krv koju nose bogatija je kisikom od tipične ljudske krvi. Medicinske knjige sugeriraju da krvne žile nose krv s čak 50 posto više kisika od krvi majke u trudnoći.
Obično samo jedna pupčana vena nosi ovaj visoko koncentrirani kisik i drugu hranu od posteljice do bebe koja raste, dok dvije pupčane arterije prenose krv natrag do posteljice gdje se može ponovno oksigenirati. Prije nego što se te fetalne žile formiraju, beba mora ostati pričvršćena izravno na placentu u razvoju kako bi preživjela. Mala stabljika na posteljici mjesto je gdje se počinje razvijati mreža fetalnih krvnih žila i na kraju ih obavija pupčana vrpca. Budući da su krvne žile toliko bitne za opstanak bebe, pupkovina se formira tijekom iste razvojne faze kao i pupčane žile s jedinom svrhom zaštite ovih krhkih, hranjivih puteva. Ako je cirkulacija kroz krvne žile fetusa na bilo koji način otežana, mogu se pojaviti problemi u razvoju i trajni nedostaci bebe.
Pupčane žile su ublažene viskoznom okolinom poznatom kao Wharton’s Jelly. Ova mliječ štiti krvne žile od lomljenja jer se pupkovina podvrgava uvijanju i okretanju kako se fetus razvija. Povremeno se mogu pojaviti problemi tijekom stvaranja pupčane žile. Na primjer, ponekad se formira jedna arterija umjesto dvije; to se događa u manje od 1 posto beba i često je povezano s trudnicama koje su pušače, prema medicinskim izvješćima. Mogu se pojaviti i kile na mjestu pričvršćivanja pupkovine koje utječu na funkciju krvnih žila.