Nei mammiferi, compreso l'uomo, il sangue scorre attraverso il sistema circolatorio, essendo pompato da un cuore a quattro camere. Quando si ritorna al cuore, dopo aver fornito nutrienti e ossigeno a tutte le parti del corpo, il sangue si esaurisce in ossigeno. I polmoni estraggono continuamente ossigeno dall'atmosfera per reintegrare il sangue. Ma affinché questo rifornimento abbia luogo, il sistema circolatorio deve avere un modo per inviare il sangue ai polmoni per raccogliere un nuovo apporto 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 un paio 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 atri e due ventricoli) ha un vaso sanguigno principale che vi entra o esce. In altre parole, ogni camera pompa il sangue fuori dal cuore o lo fa entrare.
Nel caso dell'arteria polmonare, è collegata 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 consegnato al ventricolo destro è sangue povero di ossigeno che è tornato da tutte le parti del corpo.
Una volta che è arrivato alla rete sottile di vasi sanguigni nel tessuto polmonare, il sangue emette anidride carbonica e raccoglie 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 sanguigno verso il cuore). La vena polmonare conduce all'atrio sinistro del cuore, una camera che fornisce sangue ricco di ossigeno al ventricolo sinistro. Quando il ventricolo sinistro si contrae, il sangue appena ossigenato viene pompato attraverso un grande vaso chiamato aorta. L'aorta si dirama in una rete di arterie e conduce a vasi sempre più piccoli che si collegano a tutte le parti del corpo. Il sangue ossigenato viene erogato ancora una volta per fornire al corpo l'ossigeno necessario.
Proprio come nel tessuto polmonare, la rete di vasi (i più fini sono i capillari) che parte dal cuore è continua con quelli che ritornano al cuore. Pertanto, il sistema circolatorio nella sua interezza è un circuito. I globuli rossi (eritrociti) contengono il complesso composto proteico a base di ferro chiamato emoglobina. Gli eritrociti e l'emoglobina che contengono hanno la funzione di legare ossigeno e anidride carbonica, rilasciando anidride carbonica e prelevando ossigeno dai polmoni.