血液是由红细胞、白细胞、血小板和血浆组成的，红细胞是影响血液流变特性的主要物质。从流体力学观点来看，血液是有形元素（主要是红细胞）和血浆组成的多相系统。当流场特征尺度（如血管直径）远大于有形元素尺度（红细胞直径）时，可以看做均质的连续介质。其流变行为取决于各相的物性及相互作用。
静止状态的血液微结构中红细胞串联排列，并形成网络结构，当切应力高于网络结构的强度时，网络遭到破坏，血液才会流动，当流动切变率较低时，红细胞依然成串结合，产生红细胞聚集现象。血液流动时，红细胞会发生变形，尤其是通过狭窄血管时明显。在流动中，红细胞除了和血浆一起平均运动外，还有相对于血浆的运动，包括移动、转动和布朗运动，这样的相互运动引起了细胞与血浆之间的相互作用，从而影响了血液的宏观力学性质。在生理状态下，血液是不可压缩流体，根据不可压缩流体的本构方程我们很容易就可以得到血液的本构方程：
式中，是标量函数，可写成应变不变量的函数
其中，是应变不变量。
动脉和静脉血管由内、中、外三层构成。内层由内皮细胞核基质膜构成；中层可分为若干同心弹性的薄层，对于大动脉，层数随壁厚增加，在小动脉中弹性蛋白减少。血管材料的力学性质不仅反映血流流动理论，而且还对血管、血液疾病如动脉粥样硬化造成影响。
国内很多学者在血流动力学方向开展了系统的研究，邓小燕的团队研究了旋动流状态下血小板与管壁的相互作用和粘附及其活化状态、低密度脂蛋白（LDL）和氧气的输运，并将其与普通流场进行了比较。通过实验手段证明了LDL在细胞层的壁面浓度与细胞对LDL的吸收呈正相关性。壁面剪切力调控的血管内皮功能障碍以及LDL脂质浓度极化现象，都参与了致动脉粥样硬化性脂质在血管壁中的沉积。针对植介入器械，他们主要研究了药物涂层支架（DES）、生物可降解支架、介入瓣和覆膜支架。药物涂层支架方面，主要对支架的构型进行了血流动力学评价和优化，并从血流动力学角度提出了新的药物涂层方案。
