U ljudi se tanko crijevo obično sastoji od tri dijela; prvi, kako hrana prolazi iz želuca, je dvanaesnik. Jejunum i ileum su drugi dijelovi, koji se tipično razlikuju po vrstama stanica koje oblažu unutrašnjost trakta. Ovaj prvi dio je struktura nalik cijevi koja je općenito duga 9.8 do 11.8 inča (25 do 30 centimetara). Obično se sastoji od nekoliko slojeva. Histologiju duodenuma također karakteriziraju mikroskopske strukture zvane Brunnerove žlijezde, koje mogu lučiti sluz koja neutralizira želučane kiseline.
Hrana često ulazi u organ i do četiri sata nakon jela. Mali kanalići mogu dopustiti enzimima gušterače i žuči dotok, koji također neutraliziraju kiseline, kao i pomažu u probavi. Histologija duodenuma tipično predstavlja naboranu strukturu, posebno u sloju sluznice, koji se obično sastoji od kružnih ili poprečnih nabora. Postoje i izbočine koje se nazivaju resice, koje su dugačke do 0.04 inča (1 milimetar). U njihovoj su srži limfne i krvne žile, kao i živci.
Obično se unutar resica nalazi mikroskopski sloj koji se naziva obrub četkice, koji se sastoji od dijelova stanica nalik dlačicama zvanih mikroresice. Tu su i vrčaste stanice, koje luče sluz kako bi pomogle hrani da prođe kroz cijev. Stanice mikronabora također čine histologiju duodenuma; normalno funkcioniraju predstavljanjem antigena i oblažu niz limfnih čvorova. Stanice zvane limfociti često se nalaze u dubljem sloju zvanom lamina propria, koji se također sastoji od vezivnog tkiva. Limfne strukture mogu biti koncentrirane u pojedinim područjima, dok se u ovom sloju nalaze i žlijezde tipične za crijeva.
Criptne žlijezde, zvane Liberkuhnove kripte, općenito su u obliku cijevi i otvorene na unutarnjoj površini duodenuma. Obično postoje i mukozne i druge endokrine stanice koje luče. Submukozni sloj je tipično mjesto gdje se nalaze Brunnerove žlijezde, koje se nalaze samo u histologiji duodenuma. Općenito se identificiraju po smotanom, razgranatom cjevastom obliku, obložene su stanicama koje izlučuju sluznicu i obično se povezuju s kanalima koji vode do crijevnih žlijezda.
Kružni sloj i uzdužni sloj mišića obično čine značajan dio histologije duodenuma koji se naziva muscularis. Vanjski sloj tipičan je za onaj koji se nalazi u cijelom tankom crijevu, dok seroza općenito čini vanjski dio duodenuma. Ovaj sloj je također sastavni dio peritoneuma, odnosno tkiva koje okružuje trbušne organe.