Todos os vertebrados, vermes segmentados, como minhocas, e cefalópodes, como as lulas, têm sistemas circulatórios fechados. Os sistemas circulatórios fechados permitem que animais maiores sejam muito mais ativos do que aqueles com sistemas circulatórios abertos, que são relativamente ineficientes no fornecimento de oxigênio aos órgãos e músculos.
Os sistemas circulatórios são necessários para qualquer organismo muito grande para que o oxigênio e os nutrientes se difundam das superfícies do corpo ou do sistema digestivo para as células. Existe uma grande variação na eficiência dos sistemas circulatórios fechados. Os peixes têm apenas duas câmaras em seus corações, um átrio e um ventrículo. O átrio recebe sangue do corpo, enquanto o ventrículo o bombeia para fora.
Nos peixes, o sangue que chega ao coração é desoxigenado. O coração bombeia esse sangue para as guelras, onde é oxigenado, e depois para o resto do corpo. Os corações dos anfíbios têm três câmaras e recebem sangue oxigenado dos pulmões para um átrio e sangue desoxigenado do corpo para o outro. Ambos desaguam no mesmo ventrículo, no entanto, e ocorre alguma mistura. A maioria dos corações de répteis tem uma configuração semelhante, exceto por uma divisão parcial em seus ventrículos que reduz a mistura. Crocodilianos, pássaros e mamíferos têm corações com quatro câmaras que impedem qualquer mistura.
