Tarmvilli (ental: villus) er små, fingerlignende fremspring, der strækker sig ind i tyndtarmens lumen. Hver villus er ca. 0,5-1,6 mm lang (hos mennesker) og har mange mikrovilli, der rager ud fra enterocytterne i dens epitel, som tilsammen danner den stribede eller børsteformede kant. Hver af disse mikrovilli er ca. 1 µm lang, hvilket er ca. 1000 gange kortere end en enkelt villus. Tarmvilli er meget mindre end nogen af de cirkulære folder i tarmen.
Tarmvillus 
Dyndtarmsvæg
SystemDigestive system
Identifikatorer Latinsmall intestinales
TA98A05.6.01.011
TA2 FMAAnatomisk terminologi
Villi øger tarmvæggenes indre overflade, hvilket gør et større overfladeareal tilgængeligt for absorption. Et øget absorptionsareal er nyttigt, fordi fordøjede næringsstoffer (herunder monosaccharider og aminosyrer) passerer ind i de semipermeable villi gennem diffusion, som kun er effektiv på korte afstande. Med andre ord mindsker et øget overfladeareal (i kontakt med væsken i lumen) den gennemsnitlige afstand, som næringsstofmolekylerne tilbagelægger, så effektiviteten af diffusionen øges. Vilierne er forbundet med blodkarrene, så det cirkulerende blod transporterer derefter disse næringsstoffer væk.