La parte de la decidua que interactúa con el trofoblasto es la decidua basalis (también llamada decidua placentalis), mientras que la decidua capsularis crece sobre el embrión en el lado lumen, encerrándolo en el endometrio. El resto de la decidua se denomina decidua parietalis o decidua vera, y se fusionará con la decidua capsularis hacia el cuarto mes de gestación.
Se pueden describir entonces tres capas morfológicamente distintas de la decidua basalis:
- Capa externa compacta (stratum compactum)
- Capa intermedia (stratum spongiosum)
- Capa limítrofe adyacente al miometrio (stratum basalis)
Dentro de la decidua, se forman depósitos fibrinoides ocasionales donde se daña el sincitiotrofoblasto. La región de deposición fibrinoide donde los trofoblastos se encuentran con la porción compacta de la decidua basal se denomina capa de Rohr, mientras que los depósitos fibrinoides que se producen entre la capa compacta y la esponjosa de la decidua basal se denominan capa de Nitabuch. Esta capa está ausente en la placenta acreta.
La decidua tiene un aspecto histológicamente diferenciado, mostrando grandes células deciduales poligonales en el estroma. Se trata de células estromales endometriales agrandadas, que se asemejan al epitelio (y se denominan «epitelioides»).
La decidualización incluye el proceso de diferenciación de los fibroblastos estromales con forma de huso en las células deciduales secretoras regordetas, que crean una matriz extracelular pericelular rica en fibronectina y laminina (similar a las células epiteliales).
La vascularidad, así como la permeabilidad vascular, está aumentada en el endometrio decidualizante.
Su población leucocitaria es distinta, predominando la presencia de grandes leucocitos granulares endometriales, mientras que los leucocitos polinucleares y las células B son escasos.
Los linfocitos granulares grandes (CD56 brillante) se denominan «células asesinas naturales uterinas» o «células uNK» en ratones, y «células NK deciduales» o «células dNK» en humanos.