La trachée est une structure élastique et flexible, comparable à un cylindre aplati sur la face arrière. D'un point de vue physiologique, il vise à acheminer l'air de l'extérieur vers les poumons lors de l'inhalation et dans le sens opposé lors de l'expiration.

Environ 12 cm de long avec un diamètre moyen de 2 cm, la trachée relie le larynx aux bronches. Supérieurement, il provient du cartilage cricoïde du larynx, tandis que dans la partie inférieure, il se termine par une bifurcation à partir de laquelle naissent les deux bronches primaires. À partir de ce niveau, l’arbre respiratoire continue avec un réseau dense de ramifications: les bronches primaires sont à l'origine des bronches secondaires (bronches lobaires) et de celles-ci les bronches tertiaires (bronches segmentales), elles-mêmes divisées en bronchioles, puis dans les bronchioles terminales et enfin dans les bronchioles respiratoires riches en alvéoles.

La trachée est formée par une série d'anneaux cartilagineux se chevauchant, semblables à un fer à cheval, ouverts dans la région postérieure et reliés entre eux par un tissu conjonctif.

Les ouvertures de ces anneaux sont reliées par des faisceaux de fibres musculaires lisses constituant le muscle trachéal.

En arrière, la trachée établit une relation avec l'œsophage, tandis que latéralement, elle établit une relation avec le faisceau nerveux vasculaire du cou. D'un point de vue pédagogique, il peut être divisé en deux parties. Le premier, Pars cervical (extrathoracic), est prolongé supérieurement par le cartilage cricoïde du larynx (situé dans la partie inférieure de cet organe), s’étendant de la 4e à la 7e vertèbre cervicale. Inférieurement, le pars cervical continue avec le segment trachéal intrathoracique (Pars thoracic) qui se termine à la limite du corps et du sternum (au niveau de la vertèbre thoracique IV-V chez l'adulte) se divisant en deux bronches primaires.

En raison de la disposition particulière des anneaux trachéaux, du point de vue morphologique, la trachée apparaît aplatie en arrière et arrondie dans sa partie antérieure.

Le diamètre antéro-postérieur est d'environ 1, 5 cm, tandis que le diamètre transversal est d'environ 1, 8 cm.

Comme toutes les structures cartilagineuses, chaque anneau trachéal est recouvert d'une couche de tissu conjonctif riche en vaisseaux sanguins et en terminaisons nerveuses, appelée périchondre. Les échanges nutritifs des cellules cartilagineuses en dépendent.

Le périchondre de chaque anneau en C est relié aux anneaux adjacents par un tissu conjonctif fibroélastique, ce qui confère une certaine souplesse à la trachée. Grâce à cette forme particulière, cette structure peut s’étirer et s’étendre pendant l’inspiration, mais aussi suivre les différents mouvements de la tête, du larynx et de la gorge. Une compression trachéale se produit à la place pendant la toux et lors des actes de déglutition (en passant le bolus dans l'œsophage).

La paroi de la trachée, allant de l'extérieur vers l'intérieur, comporte trois couches: l'adventice, la sous-muqueuse et la muqueuse. Sans entrer dans les détails anatomiques, rappelons brièvement que la muqueuse trachéale (voir image à gauche) est recouverte par un épithélium cylindrique pseudostratifié (épithélium respiratoire) cylindrique sur lequel est déposée une couche de mucus.

Grâce aux mouvements ciliaires et à l'action adhésive du mucus, la trachée est capable de s'auto-nettoyer en piégeant des agents étrangers (poussière, pollen, bactéries, etc.) et en favorisant leur élimination. En fait, les cils trachéaux, remontant du bas vers le haut, font remonter le mucus jusqu’à la cavité buccale, puis vers l’œsophage et de là jusqu’à l’estomac où il est digéré par le suc gastrique.