Macica jest grubościennym, gruszkowatym narządem o długości siedmiu centymetrów (około 2,75 cala) i wadze 30 gramów (około jednej uncji) u nieciężarnej kobiety w późniejszym wieku. W dolnej części ma ona przypominający guzik koniec, czyli szyjkę macicy, który łączy się z bulwiastą, większą częścią, zwaną ciałem jamistym. Trzon macicy stanowi około trzech czwartych jej powierzchni. Wewnątrz macicy znajduje się płaska jama o trójkątnym kształcie. W momencie rozwiązania macica jest dużym, cienkościennym, pustym, elastycznym, wypełnionym płynem cylindrem o długości około 30 centymetrów (około 12 cali), ważącym około 1200 gramów (2.6 funtów), i posiadający pojemność od 4,000 do 5,000 mililitrów (4.2 do 5.3 kwarty).
Większy rozmiar macicy w wyniku ciąży jest spowodowany znacznym wzrostem liczby włókien mięśniowych, naczyń krwionośnych, nerwów i naczyń limfatycznych w ścianie macicy. Następuje również pięcio- do dziesięciokrotny wzrost wielkości pojedynczego włókna mięśniowego oraz wyraźne powiększenie średnicy naczyń krwionośnych i limfatycznych.
Podczas pierwszych kilku tygodni ciąży kształt macicy pozostaje niezmieniony, ale narząd ten staje się stopniowo coraz bardziej miękki. W 14 tygodniu tworzy ona spłaszczoną lub spłaszczoną sferoidę. Włóknista szyjka macicy staje się znacznie bardziej miękka i nabywa w swej jamie ochronny korek śluzowy, ale poza tym niewiele się zmienia przed porodem. Dolna część trzonu macicy, cieśń, najpierw ulega wydłużeniu, a następnie, w miarę jak zawartość macicy potrzebuje więcej miejsca, rozciąga się i rozwija, tworząc miseczkowaty twór zwany dolnym odcinkiem macicy. Włóknista natura szyjki macicy powoduje, że opiera się temu działaniu rozwijającemu.
Ściana macicy jest rozciągana i przerzedzana podczas ciąży przez rosnący conceptus, jak nazywa się cały produkt poczęcia, oraz przez płyn, który go otacza. W tym czasie proces ten przekształca macicę w elastyczny, wypełniony płynem cylinder. Dopiero pod koniec ciąży szyjka macicy stopniowo się przerzedza i mięknie; podczas porodu rozszerza się, aby umożliwić przejście noworodka.
Jak ciąża postępuje, macica podnosi się z miednicy i wypełnia jamę brzuszną. W okolicach terminu ciąży jest ona ciężka od góry, przez co opada do przodu, a z powodu jelita grubego po lewej stronie obraca się w prawo. Uciska na przeponę i odsuwa na bok inne narządy. Macica może opadać w dół w miednicy na kilka tygodni przed terminem w procesie, który jest znany jako rozjaśnianie lub opadanie. Dzieje się tak, gdy główka płodu zstępuje do miednicy. U niektórych kobiet, szczególnie tych, które rodziły dzieci, rozjaśnienie nie występuje aż do początku porodu. Zapalenie może być niemożliwe u kobiet, które mają nieprawidłowo małą miednicę, zbyt duży płód lub płód leżący w nieprawidłowej pozycji.
Przez krótki czas po zapłodnieniu, konceptus, drobna struktura przypominająca pęcherzyk powietrza, zwana blastocystą, leży niezłączony w jamie macicy. Komórki, które staną się zarodkiem (tarcza zarodkowa), tworzą zgrubiałą warstwę po jednej stronie pęcherzyka. W innych miejscach ściany pęcherzyka składają się z pojedynczej warstwy komórek; komórki te to trofoblast, który ma szczególną zdolność przyłączania się do ściany macicy i wnikania w nią. Trofoblast odgrywa ważną rolę w późniejszym rozwoju łożyska i popłodu. Konceptus styka się z wyściółką macicy około piątego lub szóstego dnia po zapłodnieniu. Po zetknięciu blastocysta zapada się, tworząc zaokrąglony dysk z masą zarodka na powierzchni i trofoblastem przy endometrium (wyściółce macicy). Część trofoblastu, która pozostaje w kontakcie z endometrium, wrasta w tkankę matczyną i ingeruje w nią. Towarzyszący temu rozpad endometrium umożliwia zagłębienie się konceptusa w wyściółkę macicy.
Wkrótce cała blastocysta zostaje zagrzebana w endometrium. Proliferacja trofoblastu nad częścią zapadniętego pęcherzyka, która znajduje się naprzeciwko zarodka, jest częścią procedury implantacyjnej, która pomaga pokryć blastocystę. Po kilku dniach tworzy się jama, która ma taki sam związek z dyskiem zarodka, jak wcześniej jama blastocysty; jama ta stanie się wypełnioną płynem kosmówką, w której znajduje się zarodek. Ostatecznie będzie ona zawierać płyn owodniowy, który otacza płód, sam płód i pępowinę.
Szypułka ciała, która stanie się pępowiną, zaczyna oddzielać zarodek od syncytiotrofoblastu, zewnętrznej warstwy trofoblastu leżącej przy endometrium; wewnętrzna wyściółka trofoblastu nazywana jest cytotrofoblastem. W miarę posuwania się syncytiotrofoblastu w głąb endometrium, otacza on drobne odgałęzienia tętnic macicznych, w których płynie krew matki. Erozja endometrium wokół tych zatok krwionośnych pozwala im otworzyć się na małe zagłębienia w trofoblaście. Cytotrofoblast, który wyściela jamy, tworzy palce proliferujących komórek rozciągające się do syncytiotrofoblastu. Po rozwinięciu się łożyska palce te staną się rdzeniem przypominających korzenie kosmków łożyskowych, struktur, które będą czerpać substancje odżywcze i tlen z krwi matki, która je oblewa. Jest to pierwszy etap krążenia maciczno-łożyskowego, które dostarcza płodowi wszystkich substancji odżywczych niezbędnych do życia i wzrostu oraz usuwa z niego produkty przemiany materii. W trzecim tygodniu ciąży syncytiotrofoblast tworzy pojedynczą warstwę komórek pokrywających rosnące kosmki i wyściełających laki syncytialne lub małe jamy między kosmkami. Konceptus jest zagrzebany w endometrium, a cała jego powierzchnia jest w tym czasie pokryta przez rozwijające się kosmki. Większą część ściany kosmówki stanowi teraz cytotrofoblast. Palce cytotrofoblastu w postaci mas komórkowych rozciągają się do warstwy syncytialnej. Wkrótce potem warstwa tkanki łącznej, czyli mezoderma, wrasta w kosmki, które teraz tworzą rozgałęzienia, rozchodząc się do wypełnionych krwią przestrzeni w endometrium przylegającym do konceptusa.
Pod koniec trzeciego tygodnia kosmki, które tworzą zewnętrzną powierzchnię kosmówki, są pokryte grubą warstwą cytotrofoblastu i mają łącznotkankowy rdzeń, w którym zaczynają się rozwijać embrionalne naczynia krwionośne. Naczynia te, powstające z woreczka żółtkowego, łączą się z pierwotnym układem naczyniowym zarodka. Wraz z postępem wzrostu warstwa cytotrofoblastu zaczyna się cofać. Zanika ona do piątego miesiąca ciąży.
Warstwa endometrium położona najbliżej wkraczającego konceptusa tworzy, z resztek inwazyjnego syncytiotrofoblastu, cienką płytkę komórek zwaną decidua basalis, matczyną część dojrzałego łożyska; zostaje ona odrzucona, gdy łożysko zostaje wydalone. Płodowa część łożyska – kosmki i zawarte w nich naczynia krwionośne – jest oddzielona od decidua basalis przez jeziorkowate ciało płynnej krwi. Basen ten powstał w wyniku koalescencji przestrzeni międzykosmówkowych. Przestrzenie międzypęcherzykowe powstały z kolei z syncytialnych lacunae w młodym conceptusie. Krew matczyna dostaje się do tej masy krwi z odgałęzień tętnic macicznych. Basen ten jest drenowany przez żyły maciczne. To jest tak zdławiony przez mieszających się kosmków i ich oddziałów, że jego ciągłość jest stracone na gross inspection.
Jama kosmówki zawiera płyn, w którym zarodek pływa. W miarę jak jej powłoka lub zewnętrzna powierzchnia staje się coraz większa, decidua capsularis, czyli ta część endometrium, która po implantacji rozrosła się po stronie konceptusa oddalonej od zarodka (tj. po stronie abembrionalnej), staje się cieńsza. Po około 12 tygodniach kosmki po tej stronie, czyli po stronie skierowanej w stronę jamy macicy, zanikają, pozostawiając gładką kosmówkę, zwaną teraz chorion laeve. Chorion frondosum to ta część konceptusa, która tworzy się w miarę powiększania się kosmków po stronie kosmówki znajdującej się przy ścianie macicy. Łożysko w kształcie dysku rozwija się z kosmówki przedniej i łożyska podstawowego (decidua basalis).
W terminie porodu łożysko prawidłowe jest strukturą w kształcie dysku o średnicy około 16 do 20 centymetrów (około sześciu do siedmiu cali), grubości trzech lub czterech centymetrów (około 1,2-1,6 cala) w najgrubszej części i wadze od 500 do 1000 gramów (1,1 do 2,2 funta). Jest ona cieńsza na swoich brzegach, gdzie łączy się z błoniastą kosmówką, która rozciąga się na całej wewnętrznej powierzchni macicy i zawiera płód oraz płyn owodniowy. Owodnia, cieńsza błona, przylega do wewnętrznej powierzchni kosmówki i pokrywa ją. Wewnętrzna lub płodowa powierzchnia łożyska jest błyszcząca, gładka i poprzecinana licznymi rozgałęziającymi się naczyniami krwionośnymi płodu, które łączą się w punkcie – zwykle w centrum łożyska – gdzie przyczepia się pępowina. Matczyna lub maciczna strona łożyska, pokryta cienką, łuszczącą się warstwą decidua basalis, odpadłej części wyściółki macicy, jest szorstka, purpurowo-czerwona i ma surowy wygląd. Po przekrojeniu łożyska widać, że jego wnętrze składa się z miękkiej, kremowej lub gąbczastej macierzy, z której można wycisnąć półpłynną lub zakrzepłą krew, wyłapaną po oddzieleniu od ściany macicy, do której było przytwierdzone. Szczegółowe badanie wykazuje, że kosmki i ich odgałęzienia tworzą arborescencyjną (drzewkowatą) masę w ogromnym jeziorze krwi przestrzeni międzypowięziowej. Zakotwiczone kosmki rozciągają się na zewnątrz od strony płodu i łączą się z decidua basalis, aby utrzymać kształt narządu. Inne, przypominające algę, swobodnie pływają w jeziorze krwi. Przegrody dzielące, utworzone z powłoki trofoblastu, wystają do przestrzeni międzypłacikowej od strony decidua. Dzielą one łożysko na 15 lub 20 przedziałów, które nazywane są liścieniami.
Krew matki wpływa z naczyń macicznych do wyścielonego trofoblastami jeziora międzypęcherzykowego. W obrębie każdego kosmka znajduje się sieć naczyń krwionośnych, która jest częścią układu krążenia płodu. Krew w obrębie naczynia włosowatego krąży za pośrednictwem serca płodu. Ściana naczynia krwionośnego, tkanka łączna rdzenia kosmówki oraz syncytiotrofoblast pokrywający kosmówkę znajdują się pomiędzy krwiobiegiem płodowym a matczynym. Jest to tak zwana bariera łożyskowa. W miarę postępu ciąży naczynia krwionośne płodu powiększają się, tkanka łączna rozciąga się nad nimi, a warstwa syncytiotrofoblastyczna staje się fragmentaryczna. W wyniku tego bariera łożyskowa staje się znacznie cieńsza. Normalnie komórki krwi i bakterie nie przechodzą przez nią, ale składniki odżywcze, woda, sól, wirusy, hormony i wiele innych substancji, w tym wiele leków, mogą się przez nią przedostawać.