La funzione della circolazione polmonare è quella di scambiare il biossido di carbonio per l'ossigeno nel sangue. È il passaggio del sangue dal cuore ai capillari dei polmoni, dove i gas vengono scambiati e indietro al cuore per essere pompato intorno al corpo.
Il sangue dal corpo ritorna attraverso le vene all'atrio destro. Questo sangue manca di ossigeno ed è pieno di prodotti di scarto. L'atrio destro lo pompa al ventricolo destro attraverso una valvola che assicura che il sangue scorra solo in una direzione. Il ventricolo destro pompa quindi il sangue attraverso l'arteria polmonare ai polmoni. Dopo essere stato ossigenato, il sangue viaggia attraverso le vene polmonari fino al cuore dove entra nell'atrio sinistro. L'atrio sinistro lo pompa nel ventricolo sinistro attraverso un'altra valvola, che quindi pompa il sangue verso il corpo.
La circolazione polmonare è l'unica parte del sistema di circolazione in cui le arterie trasportano il sangue esaurito di ossigeno e le vene trasportano sangue ossigenato.
Prima della nascita la circolazione polmonare viene aggirata, e c'è un buco che permette al sangue che penetra nell'atrio destro di passare direttamente all'atrio sinistro. Alla nascita i polmoni si espandono, attirando il sangue attraverso le arterie polmonari. Col tempo il buco tra gli atri si chiude.