Alle de komponenter, der er nødvendige for, at koagulationsprocessen kan fortsætte, findes i blodet. De proteiner, der er nødvendige for, at en sådan koagulering kan finde sted, er således en del af blodkoagulationens intrinsiske vej. Denne vej involverer en række proteiner, proteincofaktorer og enzymer, som interagerer i reaktioner, der finder sted på membranoverflader. Disse reaktioner indledes ved vævsskader og resulterer i dannelsen af en fibrinklump (figur 1).
Den intrinsiske vej initieres ved aktivering af faktor XII ved visse negativt ladede overflader, herunder glas. Kininogen med højmolekylær vægt og prækallikrein er to proteiner, der letter denne aktivering. Enzymformen af faktor XII (faktor XIIa) katalyserer omdannelsen af faktor XI til dets enzymform (faktor XIa). Faktor XIa katalyserer omdannelsen af faktor IX til den aktiverede form, faktor IXa, i en reaktion, der kræver calciumioner. Faktor IXa samles på overfladen af membraner i et kompleks med faktor VIII; faktor IXa-faktor VIII-komplekset kræver calcium for at stabilisere visse strukturer på disse proteiner, der er forbundet med deres membranbindende egenskaber. Faktor X binder sig til faktor IXa-faktor VIII-komplekset og aktiveres til faktor Xa. Faktor Xa danner et kompleks med faktor V på membranoverflader i en reaktion, som også kræver calciumioner. Protrombin binder sig til faktor Xa-faktor V-komplekset og omdannes til thrombin, et kraftigt enzym, der spalter fibrinogen til fibrin, en monomer. De monomere fibrinmolekyler knyttes derefter sammen (polymeriseres) og danner lange fibre. Senere fremmes yderligere binding mellem polymerenhederne af et enzym, der kaldes faktor XIIIa, som stabiliserer den nyligt dannede blodprop ved hjælp af tværbindinger. Selv om de detaljerede mekanismer ikke er kendt, giver denne kaskade- eller vandfaldseffekt mulighed for at forstærke et lille signal i forbindelse med vævsskade til en større biologisk begivenhed – dannelsen af en fibrinklump. Desuden er det muligt at foretage en omhyggelig regulering af dette system med deltagelse af to proteincofaktorer, faktor VIII og faktor V.
Visse negativt ladede overflader, herunder glas, kaolin, visse syntetiske plastmaterialer og tekstiler, aktiverer faktor XII til dets enzymform, faktor XIIa. I modsætning hertil har visse materialer kun ringe tendens til at aktivere faktor XII. Inaktive overflader omfatter visse olier, voks, harpikser, silikoner, nogle få plastmaterialer og endothelceller, den mest inaktive overflade af dem alle. De fysisk-kemiske egenskaber, der bestemmer aktiviteten, er ikke kendt. Problemet er vigtigt, da moderne kirurgi kræver et perfekt inaktivt materiale til at fremstille erstatninger (proteser) for hjerteklapper og dele af blodkar. Dannelse af blodpropper (thrombi) på disse overflader kan føre til alvorlige eller endog dødelige komplikationer. Åben hjertekirurgi kræver, at blodet pumpes gennem udstyr, der ikke aktiverer blodpropprocessen nævneværdigt. På samme måde må blodfiltrering af affaldsprodukter under nyredialyse ikke føre til dannelse af fibrinpropper. For at minimere aktiveringen af blodkoagulationen, når blodet flyder over fremmede overflader, anvendes særlige lægemidler (antikoagulanter) som f.eks. heparin.
Aktiviteten af den intrinsiske vej kan vurderes ved en simpel laboratorieprøve kaldet den partielle tromboplastintid (PTT), eller mere præcist den aktiverede partielle tromboplastintid. Plasma opsamles og antikoaguleres med citratbuffer; citratet binder og fjerner effektivt funktionelle calciumioner fra plasmaet. Under disse forhold kan der ikke dannes en fibrinklump. Plasmaet tilsættes et negativt ladet materiale, f.eks. diatomémateriale kaolin. Kaolin aktiverer faktor XII til sin enzymform, faktor XIIa, som derefter aktiverer faktor XI. Processen er blokeret for yderligere aktivering på grund af manglen på calciumioner, som er nødvendige for den næste reaktion, aktivering af faktor IX. Ved tilsætning af calciumioner og et fosfolipidpræparat (der fungerer som en kunstig membran til samling af de blodprotein-komplekser, der danner blodpropper) registreres det tidsrum, der går, indtil der dannes en synlig blodprop. Denne reaktion finder sted i løbet af 25 til 50 sekunder, afhængigt af den anvendte kemiske sammensætning. I praksis sammenlignes koagulationstiden for et testplasma med koagulationstiden for normalt plasma. Forsinket koagulation, der måles som en forlænget delvis tromboplastintid, kan skyldes mangel på aktivitet af en eller flere af blodkoagulationsfaktorerne eller en kemisk inhibitor af blodkoagulationen.