关节的动脉主要来自附近动脉的分支，在关节周围形成动脉网，其细支直接进入关节囊，分布到纤维层和滑膜层，并与邻近骨膜的动脉吻合。在每个关节周围其血管都形成血管环，穿过关节囊后在滑膜层形成稠密的毛细血管网。滑膜毛细血管距关节腔约30μm。滑膜血管丛允许血浆溶质如电解质和葡萄糖扩散进入滑液。毛细血管壁上的小孔限制了血清中大分子蛋白质进入滑液。滑液内小于12kDa的分子可以被再吸收入血。滑膜毛细血管内皮细胞上存在有E-selectin、ICAM-1和VCAM-1等黏附分子。这些黏附分子有利于白细胞附壁和进入滑膜。

关节囊各层都有淋巴管网，由小淋巴管与骨膜的淋巴管吻合。关节囊的淋巴经输出管汇入附近的局部淋巴结。滑液内的颗粒状物质和大分子物质通过淋巴管被清除。碘化物清除率的测定可以被用于计算滑膜血浆流量；放射物标记的清蛋白的清除率可以反映出滑膜的有效淋巴流量。由于巨大的聚合物分子有较大的电阻抗，所以通过滑膜进入淋巴管被清除的速度较慢。

每个关节都接受来自于几个脊髓节段的神经支配。来自周围的、肌肉的、偶尔还有皮肤的神经分支支配着关节。感觉传入神经和有髓及无髓交感神经纤维遍及整个关节。韧带和关节囊内的有髓纤维向脊髓传导本体感受反馈。关节内血管周围的有髓和无髓交感肾上腺素能神经纤维控制局部的血流量。直径小于2μm的无髓C纤维见于关节囊和滑膜内，是伤害感受神经纤维。在髋臼的关节唇内已发现存在有感觉神经末梢包括环层小体、高尔基小体和鲁非尼小体。它们对关节的正常活动无反应，但可对局部组织的损害或炎症作出反应。滑膜内的组胺、5-羟色胺和其他炎性介质可以刺激这些感受伤害神经纤维。

神经肽（neuropeptide）能够调节疼痛和参与滑膜的炎性过程。滑液内有P物质（substance P）存在。脊髓背根神经节内的传入神经的胞体可以产生P物质。关节内血管的内皮细胞上有P物质结合位点，这些结合位点受刺激后引起局部血管紧张性下降。P物质的血管舒张作用可以通过使滑膜毛细血管通透性增加，导致局部组织水肿。P物质也可以刺激肥大细胞释放组胺，这也促进了关节的炎性过程。单个关节关节炎时，脊髓背根神经节内神经元胞体释放的P物质增多。滑膜内有几种酶可以降解P物质和其他神经肽。B型滑膜细胞负责生产这些酶。它们是中性肽链内切酶（neutral endopeptidase）、血管紧张素转化酶（angiotensin-converting enzyme）、二肽酰肽酶Ⅳ（dipeptidyl-peptidase Ⅳ）和氨基肽酶M（aminopeptidase M）。