Virtsarakon anatomia on suunniteltu siten, että se pystyy pitämään riittävästi virtsaa, jotta yksilön tarvitsee vain vapauttaa itsensä neljästä kuuteen kertaa päivässä. Se sijaitsee lantion ontelossa, ohutsuolen ja lisääntymiselinten lähellä. Noin sitruunan koon ja muodon mukaan virtsarakon pinta sallii elimen venyttelyn täyttyessään.
Virtsarakko on liitetty munuaisiin putkilla, joita kutsutaan virtsajohtimiksi, jotka liittyvät virtsarakon virtsaputken aukkoihin. Nämä putket tulevat virtsarakkoon vasemman ja oikean puolen yläosan kautta ja kuljettavat virtsan virtsarakkoon, jossa sitä säilytetään eliminaatioon asti. Eliminaatioprosessin aikana virtsa kulkee virtsarakosta pohjassa olevan rakenteen, virtsaputken, kautta. Näiden kolmen aukon välisessä keskipisteessä on vaalea, kolmionmuotoinen alue, joka tunnetaan nimellä trigonum vesicae, jota lääketieteen ammattilaiset käyttävät pääasiassa vertailukohtana muille virtsarakon anatomian osille.
Useat kudos- ja lihaskerrokset muodostavat virtsarakon anatomian pintaosan. Ulompaa kerrosta kutsutaan serosaksi tai vatsakalvoksi. Tämä ohut kudos on samanlainen kuin kudokset, jotka vuoraavat muiden vatsan elinten, kuten munuaisten ja itse vatsan sisäpinnat. Tämän ohuen kudoskerroksen alla on kerros, joka sisältää lihakset, jotka tahattomasti kontrolloivat virtsarakon laajentumista ja supistumista. Tämä kerros, jota kutsutaan detrusorilihakseksi, laajenee tahattomasti, kun virtsa valuu virtsanjohtimista ja supistuu, kun se poistuu kehosta.
Virtsarakon sisäpuolella on limakalvo, jolla on joustavia ominaisuuksia ja joka muodostaa taitoksia, kun rakko on tyhjä. Se on kiinnitetty ulompaan lihaskerrokseen rakenteella, jota kutsutaan sub-limakalvoksi. Tällä kerroksella on sama kimmoisuus kuin muilla virtsarakon kerroksilla.
Lihas, joka pitää virtsaa virtsarakossa, tunnetaan sisäisenä virtsaputken sulkijana. Tämä venttiili avautuu poistoprosessin aikana, jotta virtsa pääsee läpi. Joillakin henkilöillä inkontinenssi johtuu tämän venttiilin toimintahäiriöstä.
Virtsarakon anatomia on yksinkertainen rakenne, joka toimii suurelta osin tahattomasti, jotta yksilö voi odottaa tunteja virtsan poistamisen välillä kehosta. Virtsarakon perusanatomia on sama miehillä ja naisilla, ja suurin ero on virtsaputken pituus. Virtsarakon koko ja muoto voivat muuttua yksilön ikääntyessä, ja se voi pitää vähemmän vanhempana.