Dinding bagian dalam usus kecil manusia ditutupi dengan banyak tonjolan berbentuk tabung seperti benang yang disebut vili usus. Proyeksi seperti jari ini, meskipun kecil, sangat kompleks dan berfungsi sebagai tempat penyerapan nutrisi dan cairan yang diperlukan ke dalam tubuh. Untuk membantu proses ini, vili meningkatkan luas permukaan usus kecil, memfasilitasi penyerapan nutrisi. Dengan cara ini, mereka memainkan peran penting dalam pencernaan yang tepat.
Vili usus melapisi selaput lendir bagian dalam usus kecil seperti karpet. Setiap vili memanjang kira-kira 0.04 inci (sekitar 1 mm) ke dalam lumen, yang merupakan ruang kosong di dalam usus kecil. Di dalam setiap vili, tempat tidur kapiler dan pembuluh limfatik dapat ditemukan. Bagian luar vili ditutupi oleh lapisan sel. Nutrisi melewati sel-sel tertentu di lapisan ini, diambil oleh jaringan kapiler dan pembuluh limfatik, dan dengan demikian diangkut oleh darah dan sistem limfatik ke seluruh tubuh.
Jenis sel yang menutupi permukaan vili usus meliputi sel enterosit absorptif yang matang, sel goblet yang mensekresi mukus, dan sel paneth antimikroba. Permukaan sel enterosit ditutupi dengan mikrovili, yang memungkinkan sel menyerap nutrisi. Sel-sel yang menutupi vili hanya hidup selama beberapa hari. Ketika sel-sel mati, mereka ditumpahkan ke dalam lumen, dicerna, dan diserap ke dalam tubuh.
Di antara vili terdapat area yang disebut kriptus, yaitu struktur mirip parit yang menghasilkan sel-sel yang ditemukan pada permukaan vili. Di dasar kriptus terdapat sel punca, dan untuk menggantikan sel yang mati, sel punca terus membelah, menciptakan sel anak terus menerus. Sementara beberapa sel anak ini tetap menjadi sel induk, sebagian besar bermigrasi ke atas vili dan membelah menjadi jenis sel lain. Beberapa menjadi sel enterosit absorptif yang matang, sementara yang lain menjadi sel goblet penghasil lendir. Sel lain yang bermigrasi menjadi sel paneth, yang tugasnya adalah mensterilkan bagian dalam usus kecil dengan mensekresi peptida antimikroba.
Berkat vili usus, luas permukaan usus kecil jauh lebih besar daripada yang diperkirakan orang. Luasnya sekitar 656 kaki persegi (200 meter persegi) — itu 100 kali luas permukaan kulit seseorang. Tanpa vili usus, tubuh manusia tidak akan mampu menyerap nutrisi yang diperlukan untuk bertahan hidup.