Błona mięśniowa pod względem histologicznym złożona jest z dwóch różnych tkanek. W górnej ćwierci znajduje się wyłącznie tkanka mięśniowa poprzecznie prążkowana szkieletowa (tak samo, jak w gardle i jamie ustnej), w drugiej ćwierci warstwa mięśni poprzecznie prążkowanych stopniowo zostaje zastąpiona mięśniami gładkimi. Błona mięśniowa przełyku w jego dolnej połowie zbudowana jest już wyłącznie z tkanki mięśniowej gładkiej. Dzięki mięśniówce pokarm – przeprowadzony do przełyku w fazach ustnej i gardłowej połykania – zostaje dostarczony do żołądka, co stanowi ostatnią fazę połykania, czyli fazę przełykową.
Błona zewnętrzna występuje w postaci przydanki, czyli tkanki łącznej właściwej luźnej, która łączy się z tkanką łączną otaczającą sąsiednie narządy, przytrzymując tym samym przełyk. W niektórych miejscach przełyk pokryty jest blaszką otrzewnej trzewnej, stanowiącą błonę surowiczą.