Em mamíferos, incluindo humanos, o sangue corre através do sistema circulatório, sendo bombeado por um coração de quatro câmaras. Ao retornar ao coração, depois de fornecer nutrientes e oxigênio a todas as partes do corpo, o sangue perde o oxigênio. Os pulmões estão continuamente extraindo oxigênio da atmosfera para reabastecer o sangue. Mas para que essa reposição ocorra, o sistema circulatório deve ter uma maneira de enviar o sangue aos pulmões para coletar um novo suprimento de oxigênio. O coração e um sistema de artérias e veias desempenham essa função.
A regra geral é que as artérias transportam sangue oxigenado e as veias transportam sangue desoxigenado. A regra tem um par de exceções, porém, que são a artéria pulmonar e a veia pulmonar. A artéria pulmonar transporta sangue pobre em oxigênio e a veia pulmonar transporta sangue enriquecido em oxigênio. Cada uma das quatro câmaras cardíacas (dois átrios e dois ventrículos) possui um vaso sanguíneo principal que entra ou sai dele. Em outras palavras, cada câmara bombeia sangue para fora do coração ou extrai sangue para dentro dele.
No caso da artéria pulmonar, ela está conectada ao ventrículo direito do coração. Quando o ventrículo direito se contrai, ele bombeia sangue para a artéria pulmonar, o que leva aos pulmões. O sangue que chega ao ventrículo direito é sangue pobre em oxigênio, que retorna de todas as partes do corpo.
Depois de chegar à fina rede de vasos sanguíneos do tecido pulmonar, o sangue libera dióxido de carbono e capta oxigênio. A rede de vasos nos pulmões leva a vasos cada vez maiores que eventualmente se tornam a veia pulmonar (seguindo a direção do fluxo sanguíneo em direção ao coração). A veia pulmonar leva ao átrio esquerdo do coração, uma câmara que fornece sangue rico em oxigênio para o ventrículo esquerdo. Quando o ventrículo esquerdo se contrai, o sangue recém-oxigenado é bombeado através de um grande vaso chamado aorta. A aorta se ramifica em uma rede de artérias e leva a vasos cada vez menores que se conectam a todas as partes do corpo. O sangue oxigenado é fornecido mais uma vez para fornecer ao corpo o oxigênio necessário.
Assim como no tecido pulmonar, a rede de vasos (os mais finos são os capilares) que saem do coração é contínua com os que voltam para o coração. Assim, o sistema circulatório em sua totalidade é um circuito. Os glóbulos vermelhos (eritrócitos) contêm o complexo composto proteico à base de ferro denominado hemoglobina. Os eritrócitos e a hemoglobina que eles contêm funcionam para ligar oxigênio e dióxido de carbono, liberando dióxido de carbono e captando oxigênio dos pulmões.