La sangre transporta numerosas sustancias por todo el cuerpo, incluidos los medicamentos, el agua y las enzimas. La sangre es el sistema principal por el cual cualquier sustancia natural o extraña se mueve a través del sistema del cuerpo.
El plasma sanguíneo es la porción líquida de la sangre que contiene muchas de las sustancias que normalmente se transportan a través del cuerpo. El plasma es 92 por ciento de agua y contiene albúmina, que es un componente de las proteínas, globulinas, que contienen anticuerpos para combatir sustancias extrañas, y el fibrinógeno, que es parcialmente responsable de la capacidad de coagulación en la sangre. El plasma sanguíneo también transporta minerales como el sodio y el potasio. Además, el plasma transporta moléculas de desecho, así como aminoácidos, lípidos y glucosa, que son nutrientes.
La sangre en los órganos transporta otras sustancias en todo el sistema corporal. Por ejemplo, los riñones usan la sangre para regular los niveles de toxinas, sal, potasio, fósforo y ácido. La sangre en el cerebro, particularmente en el punto llamado barrera hematoencefálica, permite o evita que las sustancias ingresen al cerebro. Sin embargo, el agua, los nutrientes y otras moléculas se permiten selectivamente a través de la barrera. Cada célula incluye una membrana, que es esencialmente una barrera. La barrera controla la transmisión de sustancias dentro o fuera de los órganos y de las propias células sanguíneas. Este sistema de transporte permite que los químicos dentro de los medicamentos alcancen las células para las que están diseñados para el tratamiento.