Discrepâncias nas concentrações de componentes específicos do sangue, como leucócitos, defensinas, receptores Toll, células B e células T, diferenciam o sangue humano do sangue animal. Quanto mais próximo o animal está dos humanos em termos de um ancestral comum, mais semelhante o sangue se torna.
Animais com um ancestral comum distante, como artrópodes e moluscos, têm sistemas circulatórios que funcionam de maneira completamente diferente de suas contrapartes humanas. Consequentemente, o sangue desses invertebrados simples é fácil de distinguir do sangue humano.
Todos os vertebrados possuem sangue que contém três tipos principais de células: glóbulos vermelhos, glóbulos brancos e plaquetas. As hemácias humanas maduras são diferentes das de animais não mamíferos por não possuírem núcleo. Essas células vermelhas do sangue eliminam o núcleo e as organelas uma vez que se diferenciam e amadurecem para aumentar sua capacidade de hemoglobina e eliminar sua necessidade de oxigênio, permitindo uma circulação mais eficiente.
As plaquetas e os glóbulos brancos não variam muito entre humanos e animais. Os tipos de glóbulos brancos que estão presentes no sangue humano podem diferir ligeiramente de uma espécie para outra, com os humanos tendo cinco tipos de glóbulos brancos, enquanto a maioria dos peixes tem apenas quatro tipos. As plaquetas variam em adesividade entre as espécies, com as plaquetas humanas sendo moderadamente adesivas.