Les bronches de l'arbre respiratoire se caractérisent par une structure histologique similaire à celle de la trachée, avec laquelle elles sont en continuité ; on distingue généralement quatre couches, de l'interne à l'externe :
- la muqueuse :
- épithélium cylindrique cilié pseudostratifié ; l'escalator mucociliaire déplace les particules dans une couche de mucus vers le haut, en direction du pharynx.
- dans les plus petites bronches, l'épithélium se transforme en cellules de gobelet cuboïdales simples
- cellules de gobelet cuboïdales simples ; rôle dans la production de mucus. Leur nombre diminue dans la partie distale - elles sont absentes dans les plus petites bronches.
- cellules basales ; près de la lame basale, rôle de progéniteur d'autres cellules
- Cellule en brosse ou cellule granuleuse à noyau dense ; étroitement associée aux neurones et peut jouer un rôle dans la sensation et la libération hormonale locale.
- la sous-muqueuse :
- riche en fibres élastiques
- glandes séromuqueuses mixtes qui sécrètent sur la muqueuse par l'intermédiaire de canaux bordés de cils ; leur nombre diminue dans la partie distale et elles sont absentes au niveau des bronchioles.
- un nombre croissant de fibres musculaires lisses orientées en spirale autour des bronches au fur et à mesure que l'on s'éloigne vers l'intérieur.
- couche de cartilage et de muscles lisses :
- contrairement à la trachée, les anneaux de cartilage hyalin fusionnent les uns avec les autres en des points irréguliers.
- les bronchioles sous-segmentaires ont le cartilage disposé en plaques largement espacées
- lors de la division en bronchioles, le cartilage a disparu
- il n'y a pas d'équivalent du muscle trachéal
- la spirale de muscles lisses autour des bronches devient plus évidente à mesure que l'on s'éloigne de l'arbre trachéal
- adventice : disparaît lors des divisions ultérieures des bronches, car les parois externes sont désormais entourées de parenchyme pulmonaire.