Hệ tuần hoàn khép kín là hệ thống vận chuyển máu đi khắp cơ thể của sinh vật bằng cách sử dụng hệ thống các mạch máu. Tim bơm máu giàu oxy qua các động mạch khắp cơ thể. Máu chứa đầy chất thải và thiếu oxy sẽ trở về tim qua các tĩnh mạch.
Máu từ động mạch đi qua các mạch nhỏ hơn được gọi là tiểu động mạch. Các tiểu động mạch sau đó phân nhánh thành các mao mạch, các mạch máu nhỏ nhất của hệ tuần hoàn. Các mao mạch đưa máu đến các tế bào riêng lẻ. Mỗi tế bào trong cơ thể sinh vật nằm gần một mao mạch. Oxy, carbon dioxide và các chất thải chảy tự do qua các mao mạch có thành mỏng đến và đi từ các tế bào riêng lẻ trong cơ thể. Từ mao mạch hình thành tiểu tĩnh mạch. Sau đó, các vi mạch dẫn đến các tĩnh mạch lớn hơn, sau đó đưa máu trở lại tim.
Trong một hệ thống tuần hoàn kín, không giống như một hệ thống tuần hoàn mở, máu không bao giờ rời khỏi các mạch máu. Tất cả các động vật có xương sống và một số động vật không xương sống đều có hệ tuần hoàn khép kín. Tuy nhiên, hầu hết các động vật không xương sống đều có hệ tuần hoàn mở. Các động mạch mang máu dưới áp lực cao từ hoạt động bơm máu của tim. Huyết áp giảm khi máu chảy qua các mạch liên tiếp; do đó, huyết áp ở tĩnh mạch thấp nhất.
Trái tim của các sinh vật có hệ tuần hoàn kín bao gồm tâm nhĩ và tâm thất. Tâm nhĩ nhận máu từ mạch máu. Tâm thất bơm máu qua các mạch máu đến phần còn lại của cơ thể. Cá có một tâm nhĩ và một tâm thất. Các loài lưỡng cư như ếch và kỳ nhông có hai tâm nhĩ và một tâm thất. Các loài bò sát đều có hai tâm nhĩ, nhưng một số loài có tâm thất được chia một phần, và những loài khác, chẳng hạn như cá sấu, có hai tâm thất riêng biệt. Trái tim của chim và động vật có vú có hai tâm nhĩ và hai tâm thất.
