胸腺內還有不同類型的單核吞噬細胞，被膜下的單核吞噬細胞吞噬作用活躍，負責清除死亡的胸腺細胞；在皮質髓質交界處或髓質深部有較多單核吞噬細胞，但很少含吞噬顆粒，有些是樹枝狀交錯突細胞，可能是向淋巴細胞遞呈抗原的細胞，吞噬能力很弱。
（2）胸腺的血液供應及血-胸腺屏障：幾條小動脈穿越胸腺被膜進入小葉間隔，在皮質與髓質交界處形成微動脈，並發出許多毛細血管分布於皮質，毛細血管彙入皮質髓質交界處的毛細血管後微靜脈，其中部分微靜脈為高內皮，它是胸腺內淋巴細胞進出血流的主要通道。髓質內的有孔型毛細血管彙入微靜脈後經小葉間隔和被膜出胸腺。皮質的毛細血管及其周圍結構具有屏障作用，稱血-胸腺屏障，使血液中的大分子物質不易進入胸腺皮質內。血-胸腺屏障由下列數層構成：①連續性毛細血管內皮。②內皮基膜。③血管周隙，其中含有巨噬細胞。④上皮基膜。⑤一層連續的上皮細胞。
近來的研究表明，胸腺被膜的毛細血管為有孔型，血液中的各種自身抗原可經此進入靠近被膜的胸腺皮質。未成熟的普通胸腺細胞的抗原受體與這些微量的自身抗原結合後，導致該細胞的滅活或淘汰，從而使胸腺產生的某些T細胞對自身抗原具有免疫耐受性或無應答性。髓質血管的周隙較大，其中含有T細胞、B細胞、漿細胞、肥大細胞、嗜酸粒細胞、成纖維細胞和脂肪細胞等多種細胞成分；大的血管周隙內還含有毛細淋巴管，其內含較多的淋巴細胞，可能是胸腺輸出淋巴細胞的另一條出路。
（3）胸腺的功能：胸腺是培育和選擇T細胞的重要器官。胸腺上皮細胞分泌的胸腺素和胸腺生成素均能促進胸腺細胞的分化，巨噬細胞和交錯突細胞也參與胸腺內微環境的形成。胸腺培育出各種具有特異性抗原受體的處女型T細胞，經血流輸送至周圍淋巴器官和淋巴組織。
（4）胸腺的發生：胸腺發生於胚胎第5周，第3對咽囊腹側分上皮和第3對鰓溝外胚層上皮增生，並有小部分第4對咽囊及神經脊成分參與，形成左右兩條細長管狀突出，細管向胚體尾側生長，第6周抵達胚體胸骨後縱隔內，兩末端向中線靠攏，上皮細胞增生，使管腔閉鎖形成實心細胞索，相互愈合形成球狀的胸腺原基，細胞索的根部退化消失。如果細胞索的根部未完全退化消失，殘存的細胞可在頸部形成胸腺組織，稱副胸腺。胸腺原基中的內胚層和外胚層細胞分化為胸腺上皮細胞；由造血器官遷入胸腺原基的淋巴幹細胞，分化為胸腺細胞。
胸腺的結構隨年齡有明顯的變化。幼兒期的胸腺較大，重為 10~15 克，皮質發達。青春期為 30~40 克，皮質漸薄，而髓質明顯。隨性成熟，胸腺逐漸退化，皮質逐漸變薄，胸腺細胞逐漸減少，皮質與髓質的分界漸不明顯，而胸腺小體則增大，脂肪細胞逐漸增多。85歲以上老人的胸腺皮質很少。疾病或多種應激刺激可引起胸腺急性萎縮。一般認為在出生數周後，一旦T細胞抗原受體發生和周圍T細胞循環池已建立，胸腺就失去了重要的生理意義。也有人認為胸腺的功能保持終生。
胸腺的功能較為複雜，除可產生參與機體細胞免疫反應的T淋巴細胞外，還具有內分泌功能。胸腺產生的胸腺素能使骨髓幹細胞在胸腺內分化發育為成熟的T淋巴細胞，再經血液循環遷移到周圍淋巴器官，參與機體的免疫反應。促胸腺生成素可促使包括胸腺本身在內的淋巴細胞分化為可參與免疫反應的T淋巴細胞。此外，胸腺素對於運動神經末梢釋放和合成乙酰膽堿有抑製功能，故胸腺素過多時，引起神經肌肉傳導障礙，出現重症肌無力。
胸腺素又稱為胸腺肽，屬於多肽類，主要通過影響人體免疫係統中的T細胞的功能，而起到抗感染、抗衰老、抗腫瘤的作用；胸腺素還可影響神經內分泌的功能，如遺傳性無胸腺裸鼠或摘除胸腺的動物，其腎上腺組織結構發生改變。新生小鼠去胸腺後，出現進行性生長遲緩。移植胸腺可糾正這些變化。現已證實，胸腺的上述作用主要是由胸腺上皮細胞分泌的胸腺素介導的。胸腺功能亢進時通過此途徑能改變神經肌肉接頭的傳遞，與重症肌無力發生有關。可見胸腺在內分泌與神經係統間起著重要的聯係作用。另外，胸腺也是一個中樞淋巴器官。
胸腺是一個淋巴器官兼有內分泌功能。胸腺的網狀上皮細胞可分泌胸腺素，它可促進具有免疫功能的T細胞的產生和成熟，並能抑製運動神經末梢的乙酰膽堿的合成與釋放。因此，當患胸腺瘤時，因胸腺素增多，可導致神經肌肉傳導障礙而出現重症肌無力。重症肌無力的患者，一般都長有胸腺瘤。