En el sistema circulatorio de un tiburón, el corazón bombea sangre primero a las branquias donde se oxigena, luego a los órganos y músculos, y finalmente regresa al corazón. Para permanecer oxigenado, la sangre debe fluye continuamente, y esto se logra a través de la apertura y cierre de la boca de un tiburón, así como los movimientos musculares de su cuerpo.
El corazón de un tiburón tiene forma de S y tiene dos cámaras, el atrio y el ventrículo. Se encuentra en una zona cercana a la cabecera. La sangre fluye a través de la aorta ventral, o arterias, hacia las branquias y otros órganos y luego regresa al corazón a través de las venas. Los tiburones tienen presión arterial baja, por lo que algunas especies deben moverse continuamente para que la sangre fluya.
Algunos tiburones son de sangre fría o poiquilotérmicos, lo que significa que sus temperaturas internas coinciden con el ambiente exterior. Otros, como la caballa, los makos de aleta corta, las trilladoras comunes y los grandes tiburones blancos, son homeotérmicos, lo que significa que su temperatura corporal es considerablemente más alta que el agua que los rodea. Para lograr esto, tienen un músculo rojo especial que genera calor que viaja a través de las venas de regreso al corazón. Ser de cuerpo cálido aumenta enormemente la velocidad y la fuerza del tiburón. Para alimentar este calor, un tiburón de cuerpo cálido debe consumir mucha más comida que un tiburón de cuerpo frío.
