概述
人體循環系統圖：藍色為靜脈，紅色為動脈循環系統可分為三大類（從簡到繁）：無循環系統、開放式循環系統及閉鎖式循環系統。
無循環系統
一個沒有循環系統的動物的例子是扁形蟲（扁形動物門）。它們的體腔沒有內層或流動性。它們有一個口直通錯綜複雜的消化系統。因為這種蟲子太扁平了，消化的物質可以擴散到所有的細胞中。氧氣可以從水中擴散到扁形蟲的細胞中。因此無需循環系統，每一個細胞也能獲得營養、水和氧氣。開放循環系統
淋巴主要由水、無機鹽（主要是Na+ 、Cl- 、K+ 、Mg2+ 和Ca2+ )和有機化合物（主要是碳水化合物、蛋白質和脂類）組成。氧氣主要由血紅蛋白運輸。它們是自由漂浮的細胞，也是血細胞，在淋巴中。他們在節肢動物的免疫系統中發揮作用。閉循環系統
循環系統主要由心臟、血液和血管組成。所有脊椎動物，以及環節動物（例如蚯蚓）和頭足動物（如烏賊和章魚）的循環系統都是閉循環系統，血液不會離開血管，包括動脈、毛細血管和靜脈。魚、兩棲動物、爬行動物、鳥和哺乳動物顯示演化的不同階段。
哺乳動物循環系統
貧氧血（幾乎不含氧的血液）由兩個主要的靜脈收集：上腔靜脈和下腔靜脈。上腔靜脈和下腔靜脈中的血液進入右心房。帶血液回到心臟自身的冠狀竇也把血液輸送到右心房。右心房是兩個心房中比較大的一個，因為它需要裝下從身體中流入的更大量的血液（對於從肺中流入的血液量來說）。血液然後通過三尖瓣被泵入右心室。然後血液從右心室經由半月瓣膜泵入肺動脈，進入肺中（在這裡它被氧化），然後進入肺靜脈。富氧血接著進入左心房。血液然後通過二瓣膜（又叫冠狀瓣膜）進入左心室。左心室比右心室更厚更強壯，因為他要把血液泵到全身（體循環）。從左心室，血液經由半月瓣膜泵到大動脈。一旦血液進入體循環，貧氧血將再次被收集到主靜脈中（最後到上下腔靜脈），然後重複上述過程。
血液循環類型的進化
單細胞生物和多細胞生物包括植物細胞都可以看到最簡單形式的循環——細胞質流動，即原生質流動。
鳥和哺乳動物心臟的分隔和肺循環與體循環的分離是完全的。這樣會產生一個重要結果：肺循環的血壓大大低於體循環的血壓。在人肺動脈壓不過20～30毫米汞柱，約為體動脈壓的1/5。這樣大的差別如果二者的分離不完全是不可能的。完全分離以後，動靜脈血不再相混，大動脈中全是含氧多的鮮血，結果各種組織可得更多的氧，使代謝水平提高，適應環境的能力大為增強。鳥和哺乳動物大多為恆溫動物，這與循環系統的完善有關。
血管系統的結構和功能
具有豐富的彈性纖維和平滑肌，這使血管能被動的擴展和主動的收縮。動脈、靜脈和毛細血管各有其結構特徵。動脈與相應的靜脈比有較厚的壁，大動脈的彈性纖維和平滑肌成分較多，隨著動脈分枝逐漸變細，壁中平滑肌所占的比例越來越大。毛細血管是血管系統中最小的血管，由一層細胞構成。血液與組織間的物質交換都經過毛細血管進行。狗的腸系膜毛細血管的總橫斷面積約為主動脈的800倍。從小靜脈開始，靜脈管逐步匯合成較粗而數目減少，總橫斷面積也相應減小，直到腔靜脈，它的橫斷面積最小，但稍大於主動脈。靜脈系統的血量（680毫升）比動脈系統的血量（190毫升）約大3.6倍。由於靜脈血系統容量最大，所以也叫容量血管。由於小動脈、微動脈的緊張性變化在外周阻力變化中作用最大，所以也稱它們為阻力血管。
循環血與存儲血
人的全身血量約占體重的6～8%。全身血液並非都在心血管系統中流動而有一部分流動極慢甚至停滯不動的血存儲在脾、肝、皮膚、肺等部。流動的血叫循環血，不流動或流動極慢的血叫存儲血。那些存儲血液的器官叫做儲血庫或簡稱血庫。儲血庫可以調節循環血量，其中以脾的作用最大。靜息時脾臟鬆弛，與循環血液完全隔離，可以儲存全身總血量的1/6左右。其中血細胞比容較大，血細胞數約可達全身紅細胞總數的1/3。當劇烈運動、大出血、窒息或血中缺氧時，在神經體液因素調節下，脾臟收縮，放出大量含血細胞很多的血液（比循環血多40%）到心血管中增加循環血量以應急需。但是，無論是循環血，還是存儲血都受到血量變動的影響，血量和血細胞的過多都可引起人體的不良反應，甚至病變。
脾臟收縮的條件反射
在脾臟非條件反射基礎之上可以建立脾臟收縮的條件反射，從而闡明了大腦皮層對脾臟活動的調節作用。肝和肺也有儲血庫功能，雖然它們與循環血流並未完全隔離，但因流動很慢可以把它們看作儲血庫。肝靜脈收縮在一定時間內使流入血量大於流出血量，所存的血液分布在肝內舒張的血管之中，根據肺血管舒張的程度象肝一樣，肺也可以存儲或多或少的血液。
皮膚乳頭下血管叢舒張時能存儲大量血液（可達1升）。此處血流很慢甚至停滯不動。皮膚很多部位的動靜脈吻合舒張時使大量存血暫時與循環血流隔離。站立時循環血量減少，可能是因為有相當多的血流入下肢皮膚血管叢所致。
血管運動中樞
中樞神經系統中調節血管運動的神經細胞群叫做血管運動中樞。它的高級中樞在大腦皮層，低級中樞在皮層下從下丘腦直到脊髓。血管運動中樞與心搏調節中樞的活動關係非常密切，在心血管系統反射中兩者常同時出現。心搏加速反射常伴有血管收縮反射；心搏減慢的反射多伴有血管舒張反射。這是因為這些中樞在腦和脊髓中相距很近。
脊髓血管運動中樞
血管運動的低級中樞，位於脊髓的胸1至腰2節段之間。橫斷脊髓的實驗發現橫斷部位越高，血壓下降越多。胸部脊髓橫斷處的刺激引起血壓上升，頸部脊髓切斷後，最初血壓下降，不久又可上升，全毀脊髓則血壓下降，不能恢復。脊髓縮血管中樞由胸腰部心交感和縮血管神經元組成，能整合各路神經衝動，具有緊張性活動可使脊髓動物（只保留脊髓的動物）保持較高的血壓。縮血管纖維起源於脊髓胸腰各段。在完整機體中脊髓縮血管中樞的活動受延髓等高級中樞的控制。
延髓血管運動中樞
用細小的針形電極刺激狗貓等動物延髓第四腦室底部左右下凹區，可使動脈血壓升高，叫延髓加壓區，即縮血管中樞。此區還能引起心搏加速加強和其他交感性反應，是延髓水平的交感中樞。延髓加壓區包括延髓前2/3的網狀結構背部外側的大部。其下行纖維到達脊髓縮血管神經元，破壞延髓神經元或切斷其下行纖維則血壓下降。脊髓縮血管神經元的緊張性活動由延髓網狀結構中神經元群的緊張性活動引起。一些主要血管運動反射也多通過這些神經元群來實現。從1936年起到1938年止以林可勝為首的中國生理學家陳梅伯、王世溶、易見龍等對延髓血管運動中樞進行了系統的研究，並連續在中國生理學雜誌發表了一系列有關加壓中樞（交感神經中樞）和減壓中樞（交感抑制中樞）的高質量論文。證明延髓第四腦室側在聲紋和下凹之間前庭核附近有交感神經中樞，全面研究了加壓區對內臟功能的影響，發現刺激加壓區可使心、腸、腎、子宮和腿部的血管收縮，並能引起許多器官的交感性反應。此外還對交感神經中樞的上、下行束道做了定位研究。論證了延髓交感神經抑制中樞（減壓區）的存在。林可勝和呂運明對各綱脊椎動物包括：魚、蟾蜍、龜、雞、山羊、豚鼠、豬、家兔、貓、狗、刺蝟、猴的延髓交感中樞定位進行了研究。發現這些動物的加壓中樞都與前庭區有密切關係，低等脊髓動物的加壓區在前庭區的頭側，哺乳動物的加壓區在前庭區的尾側。動物越低等加壓區對刺激的反應的靈敏度越低，加壓作用越不明顯，作者認為這是因為它們的交感神經不夠發達所致。電刺激延髓第四腦室閂部附近引起降壓反應，因此叫做減壓區。包括延髓後1/3網狀結構腹側的廣大區域。此區的減壓作用，不是舒血管神經的興奮的結果，而由縮血管中樞活動的抑制所引起。血中二氧化碳過多，加強血管收縮中樞興奮，使血管收縮，血壓升高；二氧化碳過少，降低收縮中樞的興奮，血管舒張，血壓下降。延髓與脊髓血管運動中樞都能對血中二氧化碳過多產生加壓反射，但延髓中樞比脊髓中樞更為敏感。各種傳入衝動都能影響延髓縮血管中樞的活動，特別是頸動脈竇主動脈弓減壓反射影響最大，因而在血壓調節機制中最為重要。
延髓以上的血管運動中樞
中腦和前腦都有血管運動中樞。狗腦的S狀回受刺激時也能引起減壓反應。刺激中腦腹部可以引起典型的垂體加壓反應。在紅核水平切斷腦幹使血壓發生顯著變化（常與呼吸變化有關）。刺激小腦也能引起血壓變化，這與小腦對交感神經的影響有關。間腦的下丘腦是整個植物性神經系統的高級中樞，能引起血壓的顯著變化。去大腦皮層而保留間腦的狗出現非常複雜的心血管反射，常使血壓升高和心搏加速。大腦皮層發育不全的新生兒，間腦在循環調節中起主導作用。發育完善的大腦皮層對血液循環具有最強的調節整合作用，大腦皮層通過條件反射的建立控制著心血管系統的活動，使血液循環能迅速適應各種複雜的生存條件。
血管運動反射
心血管系統中很多部位分布著壓力感受器。當受到機械刺激時都能引起血管的反射性運動導致動脈血壓的改變，其中以頸動脈竇和主動脈弓區最為敏感，二區受刺激之後可以引起減壓反射。較小的血管乃至一般組織也有壓力感受器的分布，也能反射性地引起血壓下降，但反應較弱。
羅文氏反射
1866年S．羅文發現刺激一個肢體或某一器官的傳入神經時，該肢體或器官的血管舒張而其他部位的血管收縮，同時動脈血壓上升，叫做羅文氏反射。例如刺激兔的足背神經引起該神經支配的下肢血管舒張，容積加大，身體其他部分的血管則起收縮反應，導致加壓反射，這對血液向活動較多的器官集中，對血液的重新分配有明顯作用。
迷走加壓反射
腔靜脈內血壓下降可以刺激迷走神經加壓纖維末梢，引起血管床的廣泛收縮導致的反射性血壓升高。這一反射多見於大失血，此時靜脈壓降低，如迷走神經完整無損，由此反射的作用動脈血壓可不下降或下降不多。切斷迷走神經後血壓下降較多。用古柯鹼塗在右心房上的效果與切斷迷走神經相同，都可抑制迷走加壓反射，導致失血時更大幅度的血壓下降。
