Livmoderhalsen fungerar främst som en fysisk barriär mellan den yttre miljön (vaginalkanalen) och livmodern. Cellerna som kantar den endocervikala kanalen producerar både surt och neutralt mucin, som innehåller elektrolyter (främst natriumklorid) och enkla sockerarter (glykogen) i kolloidal lösning. Detta slem bildar en propp i öppningen som blockerar passagen av främmande patogener/objekt från vaginalvalvet till livmodern. Immunoglobuliner, enzymer, leukocyter och exfolierade skivepitelceller kan också hittas instängda i detta slem, vilket ytterligare förstärker proppen och ger slemmet bakteriedödande egenskaper.
Slemhinneproppen är inte permanent och hormoner bestämmer dess konsistens. Vid tidpunkten för ägglossning blir slemmet mycket tunnare och består av ett fint acellulärt nätverk av filament, vilket underlättar passagen av spermier från slidan till livmodern och slutligen till äggledarna, där befruktning kan ske. Under graviditeten blir slemproppen tjock och skyddar det foster som håller på att utvecklas genom att återigen försegla den endocervikala kanalen.
Cervix och livmoderhalsen är böjliga strukturer som förutom muskler även innehåller elastiska fibrer. Detta är tydligast under förlossningen när livmoderhalsen måste vidgas till cirka tio centimeter i diameter för att fostret ska kunna passera in i vaginalkanalen.
Om befruktningen inte äger rum vidgas livmoderhalsens myometrium för att möjliggöra passage av menses (nedbruten slemhinna i livmoderslemhinnan). Denna utvidgning är känd för att ge upphov till smärta och obehag som ofta kallas ”mensvärk”. Dessa fysiologiska egenskaper hos livmoderhalsen styrs alla av hormonerna östrogen och progesteron.
Det finns två typer av epitel som kantar livmoderhalsen; stratifierat skivepitel på ectocervix och enkelt kolonnärt (körtel-) epitel som kantar endocervix och kryptorna.
.