Em organismos unicelulares as trocas de oxigênio e dióxido de carbono ocorrem diretamente com o ambiente. No entanto, na maioria dos organismos pluricelulares, a troca entre cada célula e o ambiente não é possível. Dessa forma, acredita-se que a necessidade de um sistema de transporte de gases entre os órgãos respiratórios e os tecidos do corpo foi uma das principais pressões evolutivas que levou ao desenvolvimento do sistema circulatório.