모세혈관(영어: Capillary)은 동물의 몸에 있는 혈관 중 가장 작은 것으로서, 미세순환을 담당한다. 모세혈관의 내피는 한 층의 세포만으로 이루어져 있다. 모세혈관의 지름은 5-10μm 내외이며, 소동맥과 소정맥을 이으며, 혈액과 조직 사이의 물, 산소, 이산화탄소, 영양분, 노폐물 교환을 가능하게 한다.
