十二指肠介于胃和空肠之间，起于胃幽门，止于十二指肠悬韧带，长约25cm，呈C形环绕胰腺头部，是小肠中最为固定的部分。十二指肠由近至远分为四部分：①球部：长约4～5cm，属腹膜间位组织，较活动，是十二指肠溃疡的好发部位。②降部：长约7～9cm，垂直下行，系腹膜外位，位置固定。距幽门约8～10cm的降部内侧有胆总管和胰管开口于此；局部黏膜皱褶突起，称为十二指肠乳头，是寻找胆、胰管开口的标志。③水平部：长约10cm，向左呈水平走向，属腹膜外位，位置固定。肠系膜上动脉和静脉在其前方跨行，如动脉血管下行夹角过小，可形成对十二指肠水平部的压迫，引起梗阻，称为“肠系膜上动脉综合征”。④升部：长约3～5cm，先向上行，然后急转向下、向前，连接空肠起始部，其向上部分是由于固定于腹膜后的Treitz韧带牵吊，位置固定，是十二指肠和空肠分界标志。十二指肠围绕胰头和部分胰体，血供来源于胰十二指肠上动脉和胰十二指肠下动脉。前者由胃十二指肠动脉发出，后者始于肠系膜上动脉。脾动脉紧贴胰腺上缘行走，并分出若干走向胰腺的分支。上述血管在胰腺前后形成血管弓。

胆汁和胰液经乳头进入十二指肠，同时十二指肠黏膜的Brunner腺分泌富含如蛋白酶、脂肪酶、蔗糖酶等消化酶的消化液，与十二指肠内的食物混合。十二指肠黏膜的内分泌细胞则分泌促胃液素、胆囊收缩素，肠抑肽等内分泌激素。