Le arterie elastiche corrispondono alle arterie di grosso calibro (7-30 mm), quali l'aorta e i vasi arteriosi maggiori. Tali arterie si distendono in fase sistolica e in fase diastolica presentano un ritorno elastico che contribuisce a mantenere costante il flusso ematico. La tonaca intima nelle arterie elastiche ha uno spessore di circa 100 μm ed è formata da uno strato endoteliale, pavimentoso semplice, che poggia su un esile strato di tessuto connettivo lasso, costituito da collagene, fibre elastiche e rari fibroblasti, macrofagi e cellule muscolari lisce. La lamina elastica interna è formata da una o più lamine elastiche con fenestrazioni, attraversate da processi endoteliali che si pongono in rapporto con le cellule muscolari lisce della tonaca media. La tonaca media delle arterie elastiche ha uno spessore di circa 500 μm ed è formata da molteplici lamine elastiche fenestrate, tra loro connesse da sottili fascetti elastici. Tra le lamine elastiche si trovano cellule muscolari lisce, disposte circolarmente, e fibre di collagene ed elastina in matrice proteoglicanica. La componente muscolare aumenta procedendo verso le arterie di calibro minore. La lamina elastica esterna è frequentemente discontinua. La tonaca avventizia e abbastanza sottile ed è formata da tessuto connettivo.Fasci longitudinali di fibre collagene e un reticolo di sottili fibre elastiche contribuiscono alla sua formazione. Per permettere la vascolarizzazione degli strati esterni della parete delle arterie elastiche vi sono dei piccoli vasi, detti vasa vasorun, che si ramificano nell'avventizia e nella parte esterna della tonaca media. Le porzioni più interne della parete ricevono nutrimento direttamente dal sangue contenuto nel lume arterioso.