Le cœur est formé de deux pompes côte à côte, chacune composée d’une oreillette, qui reçoit le sang des veines, et d’un ventricule, qui l’éjecte dans une artère. Le cœur droit reçoit le sang des veines caves et l’envoie aux poumons par l’artère pulmonaire ; le cœur gauche le reçoit des veines pulmonaires et l’envoie dans le corps par l’aorte. Quatre valves rendent l’écoulement unidirectionnel : les valves auriculo-ventriculaires (tricuspide à droite, mitrale à gauche), des lames retenues par des cordages aux muscles papillaires pour qu’elles ne soient pas refoulées dans l’oreillette ; et les valves sigmoïdes (pulmonaire et aortique), trois poches qui se remplissent et se ferment lorsque la pression artérielle dépasse celle du ventricule. Les valves sont passives : elles s’ouvrent et se ferment sous le seul effet des différences de pression. La paroi ventriculaire est le myocarde, un muscle strié fait de cellules ramifiées unies bout à bout par des disques intercalaires riches en jonctions communicantes, si bien que le ventricule entier est électriquement une seule cellule et se contracte d’un seul bloc ; la paroi du ventricule gauche est trois fois plus épaisse que celle du droit, car il pompe contre une pression cinq fois plus élevée. Le muscle cardiaque est nourri par ses propres artères coronaires, qui se remplissent en diastole, et il fonctionne presque entièrement en métabolisme aérobie — il ne peut pas s’endetter.