心臟節律性的搏動推動血液在心血管系統中按一定方向循環往復地流動。
血液循環是英國哈維根據大量的實驗、觀察和邏輯推理于1628年提出的科學概念。然而限于當時的條件，他并不完全了解血液是如何由動脈流向靜脈的。
1661年意大利馬爾庇基在顯微鏡下發現了動、靜脈之間的毛細血管，從而完全證明了哈維的正確推斷。動物在進化過程中，血液循環的形式是多樣的。循環系統的組成有開放式和封閉式；
循環的途徑有單循環和雙循環。人類血液循環是封閉式的，由體循環和肺循環兩條途徑構成的雙循環。
血液由左心室射出經主動脈及其各級分支流到全身的毛細血管，在此與組織液進行物質交換，供給組織細胞氧和營養物質，運走二氧化碳和代謝產物，動脈血變為靜脈血；
再經各級靜脈匯合成上、下腔靜脈流回右心房，這一循環為體循環。血液由右心室射出經肺動脈流到肺毛細血管，在此與肺泡氣進行氣體交換，吸收氧并排出二氧化碳，靜脈血變為動脈血；然后經肺靜脈流回左心房，這一循環為肺循環。