Серце розташовується в околосердечной сумці - перикарді. Стінка серця складається з трьох шарів: зовнішнього - епікарда, середнього - міокарда, і внутрішнього - ендокарда.
Внутрішня оболонка серця, або ендокард, утворена з колагенових і еластичних волокон, серед яких розташовуються сполучнотканинні і гладеньких м'язів. Ендокард вистилає зсередини порожнину серця, а також покриває сосочкові м'язи і їх сухожильні хорди; похідними ендокарда, всередині яких розташовуються сполучнотканинні волокна, утворені заслінки нижньої порожнистої вени, венечного синуса, клапани аорти та легеневого стовбура, предсердно-шлуночкові клапани.
Міокард - середній шар серцевої стінки, товщина якого різна в залежності від камери серця: у передсердь 2-3 мм, у правого шлуночка 4-6 мм, у лівого шлуночка - 9-11 мм. Утворений міокард поперечно-смугастої м'язової тканиною серцевого типу, відмінною за будовою і функціями від скелетних м'язів.
Прикріплюються м'язові клітини до сполучно-тканинних кільцям, що входять до складу так званого фіброзного скелета серця; розташовуються ці кільця між передсердями і шлуночками, складають основу предсердно-шлуночкових клапанів і іменуються відповідно ліве фіброзне кільце (annuli fibrosi sinister) і праве фіброзне кільце (annuli fibrosi dexter); подібний спосіб прикріплення забезпечує незалежне розташування, а отже, і скорочення стінок передсердь від стінок шлуночків. Інші два сполучнотканинних кільця оточують вихідні отвори артерій - відповідно отвір аорти і отвір легеневого стовбура; ліве фіброзне кільце при цьому з'єднується з кільцем отвори аорти з утворенням двох фіброзних трикутників, відповідно правого (trigonum fibrosum dextrum) і лівого (trigonum fibrosum sinistrum) - це щільні пластинки, прилеглі з правого і лівого боку до задньої сторони аорти. При цьому правий фіброзний трикутник більш щільний і фактично з'єднує між собою праве і ліве фіброзні кільця з кільцем отвори аорти; також з'єднується він з перетинчастої частиною міжшлуночкової перегородки і має в своїй будові отвір для волокон передсердно-шлуночкового пучка провідної системи серця.
Міокард передсердь прикріплений і працює незалежно від міокарда шлуночків, а утворений двома шарами волокон - поверхневим і глибоким. При цьому глибокий шар утворюють волокна, що йдуть в поздовжньому напрямку від фіброзних кілець догори у вигляді вертикальних тяжів, що випинаються всередину вушок передсердь з утворенням гребінчастих м'язів. Поверхневий шар становлять волокна, розташовані поперечно; ці волокна, на відміну від волокон глибокого шару, загальні для обох передсердь. Окремо виділяють кругові м'язові пучки, що оточують кільцями гирла вен в районі їх впадання в серце і працюють в якості сжіматель.
Міокард шлуночків складений трьома рядами м'язових волокон. Глибокий шар утворений поздовжньо орієнтованими пучками, що йдуть від фіброзних кілець донизу; саме цими волокнами утворені сосочкові м'язи. Середній шар утворений поперечно-орієнтованими пучками, розташованими по колу; ці волокна, на відміну від волокон глибокого шару, для кожного шлуночка свої. Зовнішній шар становлять загальні для обох шлуночків косо орієнтовані волокна, у верхівки серця утворюють завиток серця (vortex cordis), від якого переходять в волокна глибокого шару.
Епікардом (epicardium) є, по суті, вісцеральним листком серозного перикарда і складається з тонкої пластинки сполучної тканини, покритої мезотелием. Покриває епікардом саме серце, а також початкові відділи відходять від серця судин - аорти, легеневого стовбура, легеневих і порожнистих вен, за якими переходить в парієтальних листок серозного перикарда.