O sangue transporta várias substâncias por todo o corpo, incluindo medicamentos, água e enzimas. O sangue é o sistema primário pelo qual qualquer substância natural ou estranha se move através do sistema corporal.
O plasma sanguíneo é a porção líquida do sangue que contém muitas das substâncias que normalmente são transportadas pelo corpo. O plasma é 92 por cento água e contém albumina, que é um componente da proteína, globulinas, que contém anticorpos para combater substâncias estranhas, e fibrinogênio, que é parcialmente responsável pela capacidade de coagulação no sangue. O plasma sanguíneo também transporta minerais como sódio e potássio. Além disso, o plasma carrega moléculas de resíduos, bem como aminoácidos, lipídios e glicose, que são nutrientes.
O sangue nos órgãos carrega outras substâncias por todo o sistema do corpo. Por exemplo, os rins usam o sangue para regular os níveis de toxinas, sal, potássio, fósforo e ácido. O sangue no cérebro, particularmente no ponto denominado barreira hematoencefálica, permite ou impede que as substâncias entrem no cérebro. No entanto, água, nutrientes e outras moléculas são seletivamente permitidos através da barreira. Cada célula inclui uma membrana, que é essencialmente uma barreira. A barreira controla a transmissão de substâncias para dentro ou para fora dos órgãos e das próprias células sanguíneas. Este sistema de transporte permite que os produtos químicos contidos nos medicamentos cheguem às células que eles devem tratar.