Nei mammiferi, compresi gli esseri umani, il sangue scorre attraverso il sistema circolatorio, pompato da un cuore a quattro camere. Quando si ritorna al cuore, dopo aver erogato sostanze nutritive e ossigeno a tutte le parti del corpo, il sangue si esaurisce in ossigeno. I polmoni estrae continuamente ossigeno dall'atmosfera per reintegrare il sangue. Ma affinché questo rifornimento abbia luogo, il sistema circolatorio deve avere un modo di inviare il sangue ai polmoni per raccogliere una nuova riserva di ossigeno. Il cuore e un sistema di arterie e vene svolgono questa funzione.
La regola generale è che le arterie trasportano sangue ossigenato e le vene trasportano sangue deossigenato. La regola ha una coppia di eccezioni, però, e cioè l'arteria polmonare e la vena polmonare. L'arteria polmonare trasporta sangue povero di ossigeno e la vena polmonare trasporta sangue arricchito di ossigeno. Ognuna delle quattro camere cardiache (due atria e due ventricoli) ha un vaso sanguigno importante che conduce o fuori da esso. In altre parole, ogni camera sta pompando sangue dal cuore o pescando sangue in esso.
Nel caso dell'arteria polmonare, è collegato al ventricolo destro del cuore. Quando il ventricolo destro si contrae, pompa il sangue nell'arteria polmonare, che porta ai polmoni. Il sangue che viene erogato al ventricolo destro è sangue povero di ossigeno che è tornato da tutte le parti del corpo.
Una volta arrivato alla rete sottile dei vasi sanguigni nel tessuto polmonare, il sangue emette anidride carbonica e prende l'ossigeno. La rete di vasi nei polmoni porta a vasi sempre più grandi che alla fine diventano la vena polmonare (seguendo la direzione del flusso di sangue verso il cuore). La vena polmonare conduce all'atrio sinistro del cuore, una camera che trasporta sangue ricco di ossigeno al ventricolo sinistro. Quando il ventricolo sinistro si contrae, il sangue appena ossigenato viene pompato attraverso una grande nave chiamata aorta. L'aorta si dirama in una rete di arterie e porta a vasi sempre più piccoli che si collegano a tutte le parti del corpo. Il sangue ossigenato viene consegnato ancora una volta per fornire all'organismo l'ossigeno necessario.
Proprio come nel tessuto polmonare, la rete di vasi (i capillari più fini) che portano dal cuore è continua con quelli che riconducono al cuore . Quindi, il sistema circolatorio nella sua interezza è un circuito. I globuli rossi (eritrociti) contengono il complesso composto di proteine a base di ferro chiamato emoglobina. Gli eritrociti e l'emoglobina in essi contenuti funzionano per legare ossigeno e anidride carbonica, liberando anidride carbonica e assorbendo ossigeno dai polmoni.