Nos mamíferos, incluindo os humanos, o sangue circula pelo sistema circulatório, sendo bombeado por um coração de quatro câmaras. Ao retornar ao coração, depois de fornecer nutrientes e oxigênio para todas as partes do corpo, o sangue é empobrecido em oxigênio. Os pulmões estão continuamente extraindo oxigênio da atmosfera para reabastecer o sangue. Mas, para que essa reposição ocorra, o sistema circulatório deve ter uma maneira de fornecer sangue aos pulmões para captar um novo suprimento de oxigênio. O coração e um sistema de artérias e veias desempenham essa função.
A regra geral é que as artérias transportam sangue oxigenado e as veias transportam sangue desoxigenado. A regra tem um par de exceções, porém, e é a artéria pulmonar e a veia pulmonar. A artéria pulmonar transporta sangue pobre em oxigênio e a veia pulmonar transporta sangue enriquecido com oxigênio. Cada uma das quatro câmaras cardíacas (dois átrios e dois ventrículos) possui um vaso sanguíneo principal, levando para dentro ou para fora dele. Em outras palavras, cada câmara bombeia sangue para fora do coração ou extrai sangue para dentro dele.
No caso da artéria pulmonar, ela está conectada ao ventrículo direito do coração. Quando o ventrículo direito se contrai, ele bombeia sangue para a artéria pulmonar, o que leva aos pulmões. O sangue que é entregue no ventrículo direito é um sangue pobre em oxigênio que retornou de todas as partes do corpo.
Quando chega à fina rede de vasos sanguíneos no tecido pulmonar, o sangue libera dióxido de carbono e capta oxigênio. A rede de vasos nos pulmões leva a vasos cada vez maiores que eventualmente se tornam a veia pulmonar (seguindo a direção do fluxo sanguíneo em direção ao coração). A veia pulmonar leva ao átrio esquerdo do coração, uma câmara que fornece sangue rico em oxigênio para o ventrículo esquerdo. Quando o ventrículo esquerdo se contrai, o sangue recém oxigenado é bombeado através de um grande vaso chamado aorta. A aorta se ramifica em uma rede de artérias e leva a vasos cada vez menores que se conectam a todas as partes do corpo. O sangue oxigenado é liberado mais uma vez para fornecer ao corpo o oxigênio necessário.
Assim como no tecido pulmonar, a rede de vasos (os melhores capilares) que conduzem do coração é contínua com os que retornam ao coração. Assim, o sistema circulatório na sua totalidade é um circuito. Os glóbulos vermelhos (eritrócitos) contêm o complexo complexo de proteínas à base de ferro chamado hemoglobina. Os eritrócitos e a hemoglobina que eles contêm funcionam para ligar o oxigênio e o dióxido de carbono, liberando dióxido de carbono e captando oxigênio dos pulmões.