I grandi animali hanno bisogno di un sistema circolatorio perché le cellule all'interno del loro corpo sono troppo distanti dalla superficie perché l'ossigeno assorbito si diffonda a sufficienza. Facendo circolare il fluido che trasporta l'ossigeno verso queste aree più profonde, la distanza che l'ossigeno deve diffondere è notevolmente ridotta.
Esistono due tipi di sistemi circolatori: aperto e chiuso. I sistemi circolatori aperti si trovano in molti invertebrati con sistemi circolatori, inclusi gli artropodi e la maggior parte dei molluschi. Negli insetti, tuttavia, questo sistema serve solo a far circolare i nutrienti, non l'ossigeno. Gli insetti usano invece un sistema di tubi per l'aria che porta il gas dell'ossigeno più vicino ai loro organi interni direttamente. Un sistema circolatorio aperto pompa il sangue, o il suo equivalente, nel corpo, ma dopo un breve periodo di tempo in vasi, il liquido si svuota nelle cavità, bagnando gli organi interni. Non è sotto pressione dal cuore, quindi solo il movimento del corpo lo fa circolare.
I sistemi circolatori chiusi si trovano nei cefalopodi come calamari e vermi segmentati e in tutti i vertebrati. In questi sistemi, il sangue viene tenuto in contenitori pressurizzati in ogni momento, consentendogli di circolare in modo più efficiente. A differenza dei sistemi circolatori aperti, i sistemi circolatori chiusi hanno solitamente cellule del sangue che trasportano ossigeno, oltre a fluidi che trasportano sostanze nutritive.
