Todos los vertebrados, gusanos segmentados, como las lombrices de tierra, y los cefalópodos, como el calamar, tienen sistemas circulatorios cerrados. Los sistemas circulatorios cerrados permiten que los animales más grandes sean mucho más activos que aquellos con sistemas circulatorios abiertos que son relativamente ineficientes en el suministro de oxígeno a los órganos y músculos.
Los sistemas circulatorios son necesarios para cualquier organismo que sea demasiado grande para que el oxígeno y los nutrientes se difundan desde las superficies de su cuerpo o el sistema digestivo a sus células. Existe una gran variación en la eficiencia de los sistemas circulatorios cerrados. Los peces solo tienen dos cámaras en sus corazones, un atrio y un ventrículo. El atrio recibe sangre del cuerpo, mientras que el ventrículo la bombea hacia afuera.
En los peces, la sangre que llega al corazón se desoxigena. El corazón bombea esta sangre a las branquias, donde se oxigena, y luego al resto del cuerpo. Los corazones de anfibios tienen tres cámaras y reciben sangre oxigenada de los pulmones en un atrio y sangre desoxigenada del cuerpo en la otra. Sin embargo, ambos se vacían en el mismo ventrículo, y se produce cierta mezcla. La mayoría de los corazones de reptiles tienen una configuración similar, excepto por una división parcial en sus ventrículos que reduce la mezcla. Los cocodrilos, aves y mamíferos tienen corazones de cuatro cámaras que impiden que se mezclen.
