Động vật lớn cần hệ thống tuần hoàn vì các tế bào bên trong cơ thể chúng ở quá xa bề mặt để ôxy hấp thụ có thể khuếch tán đủ đến chúng. Bằng cách lưu thông chất lỏng mang ôxy đến các khu vực sâu hơn này, khoảng cách oxy phải khuếch tán giảm đáng kể.
Có hai loại hệ thống tuần hoàn: mở và đóng. Hệ tuần hoàn mở được tìm thấy ở nhiều động vật không xương sống có hệ tuần hoàn, bao gồm cả động vật chân đốt và hầu hết các loài nhuyễn thể. Tuy nhiên, ở côn trùng, hệ thống này chỉ làm nhiệm vụ luân chuyển chất dinh dưỡng chứ không phải oxy. Thay vào đó, côn trùng sử dụng một hệ thống ống dẫn không khí để đưa khí oxy đến gần các cơ quan nội tạng của chúng một cách trực tiếp. Một hệ thống tuần hoàn mở bơm máu, hoặc tương đương của nó, ra ngoài cơ thể, nhưng sau một thời gian ngắn trong các mạch, chất lỏng sẽ đổ vào các khoang, tắm rửa các cơ quan nội tạng. Nó không chịu áp lực từ tim, vì vậy chỉ có chuyển động của cơ thể mới khiến nó lưu thông.
Hệ thống tuần hoàn kín được tìm thấy ở động vật chân đầu như mực và giun phân đoạn cũng như ở tất cả các động vật có xương sống. Trong các hệ thống này, máu luôn được giữ trong các mạch có áp suất, giúp máu lưu thông hiệu quả hơn. Không giống như hệ tuần hoàn hở, hệ tuần hoàn kín thường có các tế bào máu vận chuyển oxy cũng như chất lỏng mang chất dinh dưỡng.
