Las células endoteliales y las células mesoteliales difieren en la ubicación. El endotelio recubre los vasos sanguíneos y otros vasos con forma de tubo, mientras que el mesotelio cubre la superficie externa de los órganos, según el Centro de aprendizaje de histología de la Universidad de Boston.
Estas dos células epiteliales escamosas simples son responsables del revestimiento de superficies libres. Las células del endotelio y las células del mesotelio también difieren en la concentración de citoplasma. Las células endoteliales usualmente tienen poco o ningún citoplasma presente entre los núcleos. Las células mesoteliales tienden a tener mucho más citoplasma entre las estructuras.
El endotelio tiene contacto directo con la sangre y la linfa. Las células endoteliales tienen un núcleo central y se encuentran en una membrana basal fibrosa. La estructura del endotelio involucra múltiples células superpuestas para evitar fugas del vaso. El endotelio se puede dividir en endotelio continuo, fenestrado y discontinuo. El endotelio ubicado en los vasos linfáticos actúa contra la infección al drenar el líquido intersticial de las células y los tejidos.
El mesotelio forma una cubierta protectora alrededor de muchos órganos vitales. El mesotelio se asocia con cavidades internas del cuerpo, no con la sangre y la linfa. Al igual que el endotelio, el mesotelio tiene un núcleo central y se encuentra en una membrana basal. Las células mesoteliales se subdividen en diferentes tipos según la ubicación y la asociación de órganos. Tanto el endotelio como el mesotelio tienen un espesor de una sola célula y se derivan de la capa mesodérmica del embrión.