Chiều hướng tiến hóa của hệ tuần hoàn qua các lớp động vật:
- Động vật đơn bào và một số động vật đa bào có kích thước nhỏ và dẹp diện tích cơ thể lớn hơn so với khối lượng, không có hệ tuần hoàn. Các chất trao đổi qua bề mặt cơ thể.
- Động vật đa bào có kích thước cơ thể lớn hơn, trao đổi chất qua bề mặt cơ thể không đáp ứng được nhu cầu của cơ thể.vì vậy hệ tuần hoàn của chúng phát triển và hoàn thiện dần trong quá trình tiến hóa
+ Cá (hệ tuần hoàn đơn): tim 2 ngăn: 1 tâm nhĩ, 1 tâm thất
+Lưỡng cư: tim 3 ngăn: 1 tâm thất, 2 tâm nhĩ
+Bò sát: tim 4 ngăn: 2 tâm nhĩ và 2 tâm thất, có vách ngăn giữa 2 tâm thất trái và phải là vách ngăn không hoàn toàn (vách ngăn hụt) (trừ cá sấu: tim có 4 ngăn : 2 tâm thất và 2 tâm nhĩ vách ngăn giữa 2 tâm thất trái và phải là vách ngăn hoàn toàn giống chim và thú)
+Chim và thú: tim có 4 ngăn: 2 tâm nhĩ, 2 tâm thất, vách ngăn giữa 2 tâm thất trái và phải là vách ngăn hoàn toàn.
Trong quá trình tiến hóa của động vật hệ tuần hoàn đã dần dần được hình thành và được hoàn thiện:
+ Bọn ruột khoang chưa có mạch máu và máu chảy, trao đổi chất chuyển dịch thụ động trong các nhánh của ống tiêu hóa nhờ cử động của cơ thể.
+ Bọn chân đốt đã có máu và hệ thống ống giúp máu chảy thành dòng nhưng hệ thống này còn hở.
+ Lớp giun đất và động vật có day sống đã hình thành hệ thống mạch kín nhưng machju chưa đàn hồi nên máu chảy trong mạch là nhờ cử động của ống tiêu hóa và hệ cơ.
+ trong quá trinh tiến hóa, xuất hiện những đoạn mạch có khả năng co bóp sau này một trong những đoạn mạch ấy được chuyển thành tim bởi sự tăng độ dày của nó lên nhiều lần.
+ Bọn thân mền đã có sự phân chia mạch máu thành động mạch và tĩnh mạch, hai loại này co sự khác nhau.
+ Ở lớp cá, tim đã được chia làm hai ngăn: tâm nhĩ và tâm thất.
+ Lớp lưỡng cư, tim đã có 3 ngăn: 2 tâm nhĩ và 1 tâm thất.
+ Bọn bò sát bậc cao, tim đã có 4 ngăn: 2 tâm nhĩ và 2 tâm thất nhưng vẫn còn lỗ thông giữa nửa tim trái với nửa tim phải.
+ Từ lớp chim trở đi tim chia thành 2 nửa trái và phải riêng biệt không thông nhau với 4 ngăn: 2 tâm nhĩ, 2 tâm thất. Máu được lưu thông theo vòng tuần hoàn.