心壁内含有由特殊心肌纤维组成的传导系统，其功能是发生冲动并传导到整个心脏，使心肌按一定的节律舒缩。心壁的结构从内向外可分为心内膜、心肌膜和心外膜三层，具体如下：
1、心内膜：由内皮和内皮下层构成。内皮与出入心脏的血管内皮相连续。
内皮下层可分内、外两层，内层薄，为细密结缔组织，含丰富弹性纤维和少量平滑肌纤维，外层靠近心肌膜，称心内膜下层，为松结缔组织，含小血管和神经。在心室的心内膜下层含心脏传导系统的分支即浦肯野纤维。
2、心肌膜：主要由心肌纤维构成，心肌纤维集合成束，呈螺旋状排列，可分为内纵行、中环行和外斜行三层。心肌纤维之间、肌束之间有少量结缔组织和丰富的毛细血管，心室肌内也有浦肯野纤维。
心肌膜在心房较薄，左心室最厚。在心房肌和心室肌之间，致密结缔组织构成坚实的支架结构，称心骨。心房肌和心室肌分别附着于心骨骼，两部分心肌并不连续。
心房肌纤维比心室肌纤维短而细。电镜下，部分心房肌纤维含电子致密的分泌颗粒，称心房特殊颗粒，颗粒内含心房钠尿肽，具有很强的利尿、排钠、扩张血管和降低血压的作用。
心肌还能合成和分泌多种其他生物活性物质，如脑钠素、抗心律失常肽、内源性洋地黄素、肾素血管紧张素等。
3、心外膜：即心包的脏层，为浆膜，其外表面为间皮，间皮深部为疏松结缔组织，与心肌膜相延续。结缔组织内含血管、神经和神经节，并常有脂肪组织。心包的脏、壁两层之间为心包腔，内有少量浆液，可减少摩擦，利于心脏搏动。患心包炎时，心包的脏、壁两层可发生黏连，使心脏搏动受限。