A vérben megtalálható minden olyan összetevő, amely az alvadási folyamat lefolyásához szükséges. Mint ilyenek, az ilyen alvadáshoz szükséges fehérjék a véralvadás intrinsic pathway of blood coagulation részét képezik. Ez az útvonal egy sor fehérjét, fehérje kofaktort és enzimet foglal magában, amelyek a membránfelületeken lejátszódó reakciókban lépnek kölcsönhatásba. Ezeket a reakciókat szöveti sérülés indítja el, és fibrinrög képződését eredményezik (1. ábra).
A belső útvonal a XII. faktor bizonyos negatív töltésű felületek, köztük az üveg aktiválásával indul be. A nagy molekulatömegű kininogén és a prekallikrein két olyan fehérje, amelyek elősegítik ezt az aktivációt. A XII. faktor enzimes formája (XIIa faktor) katalizálja a XI. faktor enzimes formájává (XIa faktor) való átalakulását. A XIa faktor katalizálja a IX faktor átalakulását aktivált formájává, IXa faktorrá, egy kalciumionokat igénylő reakcióban. A IXa faktor a VIII. faktorral komplexben épül fel a membránok felszínén; a IXa-faktor VIII komplexnek kalciumra van szüksége ahhoz, hogy stabilizálja e fehérjék bizonyos struktúráit, amelyek membránkötő tulajdonságaikhoz kapcsolódnak. Az X faktor a IXa-faktor VIII komplexhez kötődik, és Xa faktorrá aktiválódik. A Xa faktor komplexet képez az V faktorral a membránfelszíneken egy olyan reakcióban, amely szintén kalciumionokat igényel. A protrombin kötődik az Xa-faktor V faktor komplexhez és átalakul trombinná, egy erős enzimmé, amely a fibrinogént monomer fibrinné hasítja. A monomer fibrinmolekulák ezután összekapcsolódnak (polimerizálódnak), és hosszú rostokat alkotnak. Később a polimer egységei közötti további kötéseket a XIIIa faktor nevű enzim segíti elő, amely keresztkötésekkel stabilizálja az újonnan kialakult vérrögöt. Bár a részletes mechanizmusok nem ismertek, ez a kaszkád- vagy vízesés-hatás lehetőséget ad arra, hogy a szöveti sérüléssel kapcsolatos kis jelet jelentős biológiai eseménnyé – fibrinrög kialakulásává – erősítsék fel. Továbbá e rendszer gondos szabályozása két fehérje kofaktor, a VIII. és az V. faktor részvételével lehetséges.
Egyes negatív töltésű felületek, beleértve az üveget, a kaolint, egyes szintetikus műanyagokat és a szöveteket, a XII. faktort enzimformává, XIIa faktorrá aktiválják. Ezzel szemben bizonyos anyagok kevéssé hajlamosak a XII-es faktor aktiválására. Az inaktív felületek közé tartoznak egyes olajok, viaszok, gyanták, szilikonok, néhány műanyag és az endothelsejtek, amelyek a leginaktívabb felületet jelentik. Az aktivitást meghatározó fizikai-kémiai tulajdonságok nem ismertek. A probléma fontos, mivel a modern sebészetben tökéletesen inaktív anyagra van szükség a szívbillentyűk és érszakaszok pótlásához (protézisek). A vérrögök (trombusok) kialakulása ezeken a felületeken súlyos vagy akár halálos szövődményekhez vezethet. A nyitott szívműtéteknél a vér pumpálására olyan berendezéseken keresztül van szükség, amelyek nem aktiválják jelentősen a vérrögképződési folyamatot. Hasonlóképpen, a vesedialízis során a salakanyagok vérszűrése nem vezethet fibrinrögök kialakulásához. A véralvadás aktiválódásának minimalizálására, amikor a vér idegen felületeken áramlik át, speciális gyógyszereket (antikoagulánsokat), például heparint alkalmaznak.
A belső véralvadási útvonal aktivitása egy egyszerű laboratóriumi vizsgálattal, a parciális tromboplasztin idővel (PTT), vagy pontosabban az aktivált parciális tromboplasztin idővel mérhető. A plazmát összegyűjtik és citrátpufferrel antikoagulálják; a citrát megköti és hatékonyan eltávolítja a funkcionális kalciumionokat a plazmából. Ilyen körülmények között nem alakulhat ki fibrinrög. A plazmához negatív töltésű anyagot, például kaolint adnak, mint például a diatómás anyagot. A kaolin aktiválja a XII. faktort annak enzimformájává, a XIIa faktorrá, amely aztán aktiválja a XI. faktort. A folyamat megakadályozza a további aktiválódást a kalciumionok hiánya miatt, amelyek a következő reakcióhoz, a IX. faktor aktiválásához szükségesek. A kalciumionok és egy foszfolipidkészítmény (amely mesterséges membránként szolgál a véralvadási fehérjekomplexek összeállásának) hozzáadásakor feljegyzik az időt, amíg a látható vérrög kialakul. Ez a reakció a felhasznált vegyszerek összetételétől függően 25-50 másodperc alatt zajlik le. A gyakorlatban a tesztplazma alvadási idejét a normál plazma alvadási idejével hasonlítják össze. A késleltetett alvadás, amelyet meghosszabbodott parciális tromboplasztin időként mérnek, egy vagy több véralvadási faktor aktivitásának hiányosságára vagy a véralvadás kémiai gátlójára vezethető vissza.