De inre väggarna i en människas tunntarm är täckta med en mängd trådliknande, rörformiga utsprång som kallas tarmvilli. Dessa fingerliknande utsprång, även om de är små, är mycket komplexa och fungerar som platser för absorption av nödvändiga näringsämnen och vätskor i kroppen. För att underlätta denna process ökar villi tunntarmens yta, vilket underlättar upptaget av näringsämnen. På detta sätt spelar de en avgörande roll för korrekt matsmältning.
Tarmvilli täcker tunntarmens inre slemhinna som en matta. Varje villus sträcker sig ungefär 0.04 tum (cirka 1 mm) in i lumen, som är den tomma kammaren inuti tunntarmen. Inuti varje villus finns en kapillärbädd och lymfkärl. Utsidan av villi är täckt av lager av celler. Näringsämnen passerar genom vissa celler i detta lager, tas upp av kapillärnätet och lymfkärlen och transporteras på så sätt av blodet och lymfsystemet till resten av kroppen.
De typer av celler som täcker ytorna på tarmvilli inkluderar mogna absorberande enterocytceller, slemutsöndrande bägareceller och antimikrobiella panetceller. Ytan på enterocytcellerna är täckt med mikrovilli, som gör att cellerna kan absorbera näringsämnena. Cellerna som täcker villi lever bara i några dagar. När cellerna dör, sprids de in i lumen, smälts och absorberas i kroppen.
Mellan villi finns områden som kallas krypter, som är vallgravsliknande strukturer som producerar cellerna som finns på ytan av villi. Vid botten av krypterna finns stamceller, och för att ersätta döende celler fortsätter stamcellerna att dela sig och skapa dotterceller kontinuerligt. Medan några av dessa dotterceller återstår att bli stamceller, migrerar de flesta upp i villi och delar sig i andra typer av celler. Vissa blir mogna absorberande enterocytceller, medan andra blir slemproducerande bägareceller. Andra migrerande celler blir panethceller, vars uppgift det är att sterilisera det inre av tunntarmen genom att utsöndra antimikrobiella peptider.
Tack vare tarmvilli är ytan av tunntarmen mycket större än någon person skulle gissa. Det är cirka 656 kvadratfot (200 kvadratmeter) – det är 100 gånger ytan av en persons hud. Utan tarmvilli skulle människokroppen inte kunna absorbera de näringsämnen som behövs för att överleva.