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Insieme del cuore e dei vasi sanguigni (arterie, vene, capillari) che distribuiscono il sangue a tutte le parti del corpo. L'apparato circolatorio è costituito da un circuito apparentemente chiuso: il sangue, pompato dal cuore dentro le arterie, passa nelle arterie minori, nelle piccole arterie e infine nei capillari; questi confluiscono nelle vene, che a loro volta ritornano al cuore. L'intero circuito si divide in due circoli: il grande e il piccolo circolo.

Grande circolo. Dal ventricolo sinistro del cuore ha origine l'aorta, la più grossa delle arterie; il ventricolo sinistro a ogni contrazione (sistole) vi immette circa 60 cm di sangue. All'imbocco dell'aorta vi sono le valvole semilunari, formazioni membranose a nido di rondine che impediscono al sangue di rifluire nel ventricolo. dopo breve percorso, dall'aorta si staccano le carotidi, che portano il sangue alla testa, e le succlavie, destinate agli arti superiori, poi l' aorta discende lungo la colonna vertebrale mandando ramificazioni ai vari organi, e infine si divide nelle due arterie iliache, che riforniscono gli arti inferiori. In ogni zona, all'interno di ogni organo, le arterie si dividono in molti rami sempre più sottili: si forma così una rete capillare, i cui vasi hanno pareti sottilissime, capaci di lasciar passare liquidi in cui sono disciolte sostanze nutritive o di rifiuto; attraverso le pareti dei capillari avvengono tutti gli scambi tra tessuti e sangue: i tessuti vengono nutriti e riforniti di ossigeno dal sangue e a loro volta cedono al sangue sostanze di rifiuto e anidride carbonica.

I capillari poi rifluiscono in sottili vene, che si riuniscono in vene sempre più grosse; il sangue che rifluisce dal capo viene raccolto dalle vene giugulari e immesso nella vena cava superiore, in cui si riversa anche quello proveniente dagli arti superiori; il sangue che proviene dagli arti inferiori, dagli organi dell'addome e del torace viene raccolto dalla vena cava inferiore. Vi sono tuttavia alcune deviazioni da questo schema generale: il sangue raccolto dalle vene dell'intestino, che è carico di materiali nutritivi assorbiti dalla mucosa intestinale, passa nella cena porta ed è immesso nel fegato; quindi ne esce e ritorna al cuore, nell'atrio destro, attraverso la vene cava inferiore. Questo sangue venoso, in parte ricco per i materiali nutritivi forniti dall'intestino ed elaborati dal fegato, ma povero di ossigeno, il cui posto è stato preso dall'anidride carbonica, dall'atrio destro passa al sottostante ventricolo e da qui nell'arteria polmonare.

Piccolo circolo. E' quello che fa passare il sangue attraverso i polmoni. Il sangue venoso parte dal ventricolo destro attraverso l'arteria polmonare (che possiede anch'essa valvole semilunari) e arriva ai polmoni; qui cede l' anidride carbonica e viene ossigenato; infine, attraverso le vene polmonari, ritorna al cuore nell'atrio sinistro, passa nel sottostante ventricolo, e viene pompato nell'aorta.

Il sangue ricomincia così il grande circolo, arricchito sia di materiali nutritivi sia di ossigeno, che cederà alle cellule. La quantità di sangue circolante è di 4 l e mezzo in un adulto di 70 kg. La velocità di circolazione varia secondo il diametro interno dei vasi: nell'aorta è di circa 40 cm/s; l' intero circolo è percorso in tempi che variano da 12 a 28 s. Bisogna però tener presente che il sangue non fluisce in modo continuo, bensì a ondate, a pulsazioni, in quanto il cuore è una pompa alternativa, con funzionamento ritmico. A ogni contrazione corrisponde una gittata di sangue che si propaga nelle arterie come un'onda: è quella che sentiamo passare sotto le dita quando le appoggiamo sull'arteria radiale per "sentire il polso". Nel soggetto adulto e sano le pulsazioni sono in media 70 al minuto.

Sistema linfatico. E' la parte dell'apparato circolatorio che provvede alla produzione e al trasporto della linfa dagli interstizi tra le cellule alle vene succlavie.

La linfa è un tessuto liquido, limpido e incolore, composto di plasma (97%) e di leucociti (3%). Si distinguono la linfa vascolare, contenuta nell'apparato linfatico, e la linfa interstiziale, che trasuda dai capillari sanguigni e impregna tutte le cellule. Nell'intestino tenue la linfa si carica di quasi tutti i grassi assorbiti, di un po' d'acqua e di sali minerali e prende il nome di "chilo".

Il sistema linfatico è costituito da una fitta rete di vasi molto piccoli (capillari linfatici), che via via aumentano di calibro e confluiscono in tronchi sempre più grossi, i quali fanno capo a due canali pricipali, chiamati "dotto toracico" e "tronco linfatico destro". Attraverso questi canali la linfa raggiunge il circolo sanguigno, a livello delle vene succlavie. Lungo i vasi linfatici sono situata delle formazioni tondeggianti, le linfoghiandole (o linfonodi). Esse sono organi di difesa dell'organismo, perché "filtrano" la linfa, liberandola da sostanze nocive e da microbi, e producono i linfociti, cellule che hanno la capacità di stimolare la formazione di anticorpi.

L'apparato circolatorio negli animali. Negli animali a struttura più semplice, quali protozoi, poriferi, celenterati, ctenofori, platelminti, nemertini e nematodi non esiste un sistema circolatorio proprio, con speciale liquido circolante o sangue.

Nei gruppi di più complessa organizzazione esiste quasi sempre un organo propulsore centrale, il cuore, o, per lo meno, alcuni vasi dotati di contrazioni ritmiche che spingono il sangue in altri vasi inviandolo ai vari organi e riportandovelo dopo aver compiuto il suo circolo.

Negli anellidi si trova il primo vero e proprio apparato circolatorio chiuso, costituito da due vasi, uno dorsale contrattile che funge anche da cuore e uno ventrale: entrambi corrono lungo il corpo paralleli al tubo dirigente; alcune ramificazioni mettono in comunicazione i due vasi e altre si affondano nell'apparato dirigente, da cui traggono le sostanze nutritizie che vengono portate alle cellule di tutto il corpo.

Negli antropodi l'apparato circolatorio è formato da un cuore tubolare situato in posizione dorsale e da un sistema ridotto di arterie e vene. Il cuore è posto in una cavità (seno pericardico) e presenta forellini laterali, detti "ostioli", attraverso i quali entra il sangue contenuto nella cavità: dal cuore viene portato attraverso piccoli vasi in lacune tra gli organi che vengono irrorati direttamente. Con lo stesso sistema il sangue viene riportato al seno pericardico. Si tratta quindi di circolazione lacunare aperta.

Negli urocordati e nei cefalocordati, l'apparato circolatorio è chiuso: il sangue è privo di cellule sanguigne ed è tenuto in circolazione da segmenti contrattili dei vasi mancando un vero e proprio cuore centrale.

Si è parlato finora di sangue, anche se negli invertebrati la sua costituzione è molto diversa da quella dei vertebrati, tanto che a volte si usa il termine "emolinfa". In genere essa non contiene emoglobina, tranne in alcuni insetti e crostacei nei quali questa proteina è disciolta nel plasma e non raccolta nei globuli rossi; in molti crostacei e molluschi esiste un altro pigmento respiratorio, una proteina di colore azzurro (emocianina) nella cui molecola è presente rame e non ferro.

Nei vertebrati la circolazione è assicurata da un organo propulsore, il cuore, e da un sistema chiuso di arterie e vene, più o meno complicato a seconda delle diverse classi.

Nei ciclostomi, nei pesci e nelle larve di anfibi il cuore è una dilatazione dell'arteria principale: è diviso in due cavità, un atrio e un ventricolo, separate da una valvola. All'atrio arriva il sangue proveniente dalle varie parti del cuore, che passa al ventricolo e da qui, attraverso le arterie branchiali, alle branchie, dove si ossigena; i rami branchiali si riuniscono in un' unica arteria dorsale che distribuisce il sangue alle diverse regioni del corpo: nel cuore passa quindi solo venoso e una sola volta durante il circolo.