Normalmente il flusso sanguigno nell'arteria brachiale è compreso fra 85 e 100 millilitri al minuto. Dopo la creazione di una fistola il flusso può aumentare immediatamente fino a 400-500 mL/min, e in un mese può raggiungere, in condizioni ottimali, valori di 700-1000 mL/min. Una fistola brachio-cefalica effettuata a livello del gomito può raggiungere un flusso maggiore rispetto a una fistola radio-cefalica al polso. Sia l'arteria che la vena si dilatano e si allungano in seguito all'aumento del flusso ematico e allo stress di parete, ma la vena si dilata di più e subisce modifiche strutturali, diventando "arterializzata". In uno studio la vena cefalica aumentava di diametro da 2.3 mm a 6.3 mm in 2 mesi. Quando la vena diventa abbastanza ampia da permettere l'incanulamento, la fistola è definita "matura".