Le foie est irrigué par un flux sanguin afférent artérioveineux en provenance de l'artère hépatique et de la veine porte. L'histologie du parenchyme du foie est caractérisée par une unité fonctionnelle, le lobule hépatique, comprenant différents types cellulaires organisés le long de sinusoïdes bordés par un endothélium fenestré qui permet d'accroître les échanges entre le flux sanguin et les cellules du parenchyme, et d'assurer ainsi les fonctions métaboliques. Les hépatocytes sont les cellules assurant l'essentiel des grandes fonctions métaboliques du foie. À côté de ce type cellulaire majoritaire, les cholangiocytes participent à la production de constituants de la bile et à son drainage, et les macrophages résidents ou cellules de Küpffer jouent un rôle-clé dans l'immunité innée et la production de cytokines inflammatoires. Dans un foie adulte normal, les activités de prolifération et de mort sont faibles et s'équilibrent, assurant un renouvellement lent et continu du tissu. Dans diverses situations pathologiques, cet équilibre est rompu par une perte tissulaire qui engendre un phénomène d'hyperplasie compensatoire, communément appelé régénération, principalement à partir du compartiment des cellules différenciées. Cependant, des données démontrent l'existence d'un compartiment de cellules souches dont le rôle dans le renouvellement du tissu hépatique et l'émergence de cellules néoplasiques est débattu. Cette capacité du foie à régénérer constitue la base de la chirurgie d'exérèse hépatique et des techniques de transplantation à partir de foies réduits.