Pochwa od wewnątrz jest wysłana szaroczerwonawą błona śluzową zbudowaną z nierogowaciejącego nabłonka wielowarstwowego płaskiego. Błona ściśle zrasta się z błoną mięśniową. Blaszka właściwa błony śluzowej zawiera liczne brodawki. Dzięki włóknom sprężystym jest bardzo rozciągliwa. Błona nie zawiera gruczołów. Jest zwilżana przez śluz, który pochodzi z gruczołów szyjki macicy i płyn surowiczy przesiąkający ze splotu naczyniowego otaczającego jej ścianę.
Nierozciągnięta pochwa posiada bogatą rzeźbę powierzchni. Liczne fałdy poprzeczne błony śluzowej stanowią marszczki pochwowe. Są one rozwinięte zwłaszcza w dolnej części pochwy. Fałdy są położone miedzy wzniesieniami wytworzonymi przez sploty żylne błony mięśniowej. Takie wzniesienia na ścianie przedniej i tylnej tworzą słupy marszczek przedni i tylny. Słup przedni przedłuża się do ujścia zewnętrznego pochwy, gdzie wytwarza wałek cewkowy cewki moczowej.
W wieku starszym oraz po kilku porodach ściana pochwy staje się gładsza niż u kobiet młodych i u tych, które nie rodziły.
U dziewicy dolny koniec pochwy jest zamknięty częściowo poprzecznym fałdem śluzówki o cienkim zrębie łącznotkankowym. Nazywany jest błoną dziewiczą.
W nabłonku zachodzą cykliczne zmiany zależne od wpływu hormonów jajnikowych. W praktyce jest to wykorzystywane do określenia stadiów cyklu jajnikowego oraz stopnia aktywności estrogenowej.