O sistema cardiovascular apresenta notável diversidade morfofuncional entre os animais vertebrados. O estudo desse sistema é fundamental para a compreensão das adaptações evolutivas e das estratégias metabólicas que possibilitaram a ocupação de distintos hábitats. A maioria dos peixes possui circulação simples, na qual o sangue se move do coração para as brânquias, seguindo para os tecidos e regressando ao coração, sendo que o sangue passa apenas uma vez pelo coração. Os demais vertebrados possuem uma circulação na qual o sangue passa duas vezes pelo coração. O aumento da complexidade circulatória nesses animais está associado à

Nos peixes (maioria), a circulação é simples: o sangue sai do coração, passa pelas brânquias (onde é oxigenado), segue para os tecidos e só então retorna ao coração. Assim, ele passa uma única vez pelo coração em cada volta completa.

Nos demais vertebrados (anfíbios, répteis, aves e mamíferos), a circulação é dupla, isto é, o sangue passa duas vezes pelo coração em cada ciclo completo, porque existem dois circuitos:

1. Circuito pulmonar (ou branquial, no caso de alguns vertebrados aquáticos): coração → local de oxigenação → coração.
2. Circuito sistêmico: coração → tecidos do corpo → coração.

Essa organização aumenta a complexidade do sistema e melhora a eficiência de transporte (permitindo maior controle de pressão e, em muitos grupos, maior separação entre sangue arterial e venoso), sendo, portanto, associada principalmente à presença simultânea de dois circuitos.