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关于植物的循环，请见“维管组织”。循环系统（circulatory system）是使血液流动循环，把摄取的营养和体内产生的激素等输送到全身各处，以及进行气体交换并将细胞代谢所产生的废物排出等构造组成的的生物系统。循环系统包含血液和心血管系统（cardiovascular system）[1][2]；但在广义上，两术语可作同义词，常交替使用[3]。
循环系统在抵抗疾病、维持体温和使体内pH值之动态平衡亦有所作用。有关血液流动的研究称为血液动力学，有关血液流动特性的研究称为血液流变学。
更广义的循环系统含盖了循环血液的心血管系统及循环淋巴的淋巴系统[4]。心血管系统和淋巴系统是二个独立的系统，淋巴的长度较血管要长很多[5]。血液中包括血浆、红血球、白血球及血小板，由心脏及血管循环全身，传送氧气、养份到各细胞，也从各细胞回收代谢废物。淋巴本质上是过剩的血浆，由组织液中经毛细血管过滤，之后回到淋巴系统。心血管系统由血液、心脏及血管组成[6]。淋巴系统由淋巴、淋巴结及淋巴管组成，从组织液中过滤血浆，即为淋巴。循环系统分为两部分：体循环和肺循环[7]。
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包括人类在内的脊椎动物其循环系统（心血管系统）为闭锁式循环系统，血液只在心脏及血管（包括动脉、静脉及微血管）形成的网路中流动。有些无脊椎动物有开放式循环系统（心血管系统）。而淋巴系统属于开放式循环系统，有辅助路径让多馀的组织液回到血液中[8]。更原始的双胚层动物门没有循环系统。
一个没有循环系统的动物的例子是扁形虫（扁形动物门）。它们的体腔没有内层或流动性。它们有一个口直通错综复杂的消化系统。因为这种虫子太扁平了，消化的物质可以扩散到所有的细胞中。氧气可以从水中扩散到扁形虫的细胞中。因此无需循环系统，每一个细胞也能获得营养、水和氧气。细菌和原核生物也没有循环系统。
淋巴系统是开放的循环系统，淋巴主要由水、无机盐（主要是Na+、Cl-、K+、Mg2+和Ca2+）和有机化合物（主要是碳水化合物、蛋白质和脂类）组成。氧气主要由血红蛋白运输。
循环系统主要由心脏、血液和血管组成。所有脊椎动物，以及环节动物（例如蚯蚓）和头足动物（如乌贼和章鱼）的循环系统都是闭循环系统，血液不会离开血管，包括动脉、毛细血管和静脉。
贫氧血由两个主要的静脉收集：上腔静脉和下腔静脉。上腔静脉和下腔静脉中的血液进入右心房。带血液回到心脏自身的冠状窦也把血液输送到右心房。右心房是两个心房中比较大的一个，因为它需要装下从身体中流入的更大量的血液（对于从肺中流入的血液量来说）。血液然后通过三尖瓣被泵入右心室。然后血液从右心室经由半月瓣膜泵入肺动脉，进入肺中（在这里它被氧化），然后进入肺静脉。富氧血接着进入左心房。血液然后通过二瓣膜（又叫冠状瓣膜）进入左心室。左心室比右心室更厚更强壮，因为他要把血液泵到全身（体循环）。从左心室，血液经由半月瓣膜泵到大动脉。一旦血液进入体循环，贫氧血将再次被收集到主静脉中（最后到上下腔静脉），然后重复上述过程。
循环系统的发育是由胚胎的血管发生开始。人体的动脉及静脉是由胚胎的不同部位生成。动脉主要是由主动脉弓开始发育，是位在胚胎上方的六对动脉弓。静脉系统是在人类胚胎发育第4-8周时由三个双边静脉开始。胎儿循环从发育的第八周开始，胎儿循环不包括肺，经由动脉干跳过肺的循环。胎儿在出生前，是由母体透过胎盘及脐带提供氧气及营养[9]。
人体的动脉是自胚胎的第四周开始，由主动脉弓及背主动脉发育。第一及第二主动脉弓退化，只形成上颌动脉及镫骨动脉。动脉系统是由第三、第四及第六主动脉弓发育而来（第五主动脉弓完全退化）。
背主动脉位置在胚胎的背部，一开始是在胚胎的两侧，之后会发育成动脉的基础。几乎有三十条较小的背部及两侧的动脉会从这里发育。这些分支会形成肋间动脉、手臂和腿的动脉、腰动脉及骶外侧的动脉。分支背部的动脉会形成肾动脉、肾上腺动脉和性腺动脉。最后正面的动脉分支会形成卵黄动脉及脐动脉。卵黄动脉形成消化道的腹腔动脉、肠系膜上动脉及肠系膜下动脉。在出生后，脐动脉将形成髂内动脉。
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人类的静脉系统是由卵黄静脉、尿囊静脉及主静脉开始发育。
许多疾病会影响循环系统，包括影响血管系统的心血管疾病，以及影响淋巴系统的淋巴疾病。心脏病学是和心脏有关医学的研究，胸腔外科学是专门针对心脏及周围部位的外科手术研究。血管外科则是针对其他血管部位的外科手术研究。
心血管疾病，又称为循环系统疾病、回圈系统疾病，是一系列涉及循环系统的疾病。心血管疾病包括：心脏病、低血压、高血压、高血糖症、中风、心肌梗死、血栓、动脉硬化等。
心血管疾病可以细分为急性和慢性。心血管疾病一般会称为生活形态疾病，因为疾病多半是缓慢发展，而且和个人运动、饮食、是否吸烟等生活习惯有关。许多的心血管疾病与动脉硬化有关，是小的粉瘤附著大或中的动脉血管壁，最后会破裂，造成动脉的堵塞。这也是急性冠状动脉综合症的危险因子。动脉硬化也和动脉瘤之类的问题有关。
另一种主要的心血管疾病为血栓，可能会在动脉或是静脉上出现。深静脉血栓大部份会在腿部出现，若长时间久坐，容易出现此症状。血栓可能会脱落，形成活动的栓子，也会移动到身体的其他部位，可能会造成肺栓塞、短暂性脑缺血发作或是中风。
上述疾病都有著相似的病因、病发过程及治疗方法。心血管疾病、淋巴结肿大等在内的疾病影响着循环系统。心脏病学家是专门研究心脏的医学专家，而心胸外科医生则专门研究心脏及其周围区域的手术，血管外科医生专注于循环系统的其他部位。心血管疾病是由心脏学家、胸部外科医生、血管外科医生、神经学家及介入性影像学家来治疗。这些专业范畴有著一定的重叠，有时须要不同学科的专家一起来完成某些步骤。
超过7千1百万的美国人有著心血管问题[10]，而其他西方国家同样面对日益高企的心血管疾病数字。它是美国及大部份欧洲国家的头号杀手。[10]当心脏问题出现时，往往其病因（动脉硬化）已经发展了接近十年的时间。所以现时强调防止动脉硬化的方法，如健康饮食、体育运动及避免吸烟等。
心血管疾病也可能是先天的，例如先天性心脏病或是持续性胎循环，后者是指一些在出生后循环系统应该要有的变化并非如预期出现。也不是所有的先天循环系统变异都属于疾病，大部份只是解剖变异而已。
虽然血液循环问题经常用药物治疗，但摄入某些食物也能改善血液流动性。常见的促进血液循环的食物有：辣椒粉、石榴、洋葱、肉桂、大蒜、姜黄、甜菜及核桃等。[11]
循环系统及其器官的机能的健康情形可以用许多人工方式或是机器来量测。其中有许多简单的步骤已是心血管检查中的一部份，包括用脉搏计量测脉搏以得知心脏跳动频率（心率）、用血压计量测血压、或是用听诊器听心脏杂音，可以检测出一些心瓣的问题。心电图也可以记录心脏的电生理活动。
也有一些侵入式的检查方式，例如可以将插管或导管插入动脉中来量测脉压或肺动脉楔压。血管造影术是将染料注射到动脉中，以产生可以看到的动脉树，可以用在心脏（心导管检查）或是大脑中。在血管可视化的同时，血管堵塞或窄化可以用插入支架来治疗，而出血问题可以用插入线圈来改善。核磁共振也可以用在血管视觉化，称为磁共振血管造影。胸部血管造影可以评估肺部血液流动的情形
检查也会用到超音波来确认血管是否健康，颈动脉的杜卜勒超音波检查可以看颈动脉是否窄化，而下肢静脉超声可以看腿部是否有形成血栓。
有许多手术和循环系统有关，包括冠状动脉旁路移植、血管再成形术中用的冠状动脉支架、静脉剥脱术等。
循环系统的手术大部份会在住院部门进行，比较少在门诊部门进行。在美国，只有28%循环系统的手术是在门诊部门进行[12]。
在公元前十六世纪的《埃伯斯纸草卷》，是古埃及医学著作，其中有700处方和补救措施，有生理的，也有灵性的。在古医籍中有提到心脏及动脉之间的连接。埃及人认为空气由嘴巴进入体内，再进入心脏及肺脏。空气再由心脏开始，经血管到身体的各个部位。虽然对于循环系统的概念只有部份正确，这是早期科学思考的证据之一。
公元2世纪，古罗马医生盖伦发现动脉里有血液，并认为人体心室里右心室的血液可通过小孔进入左心室。
在中国两千多年前，《黄帝内经》写到“诸血皆归于心”“经脉流血不止，周环不休”。
16世纪，科学家发现心室没有小孔，而是通过肺部到达左心室。
17世纪，英国医生威廉·哈维根据实验，证实了动物体内的血液循环现象，并阐明了心脏在循环过程中的作用，指出血液受心脏推动，沿着动脉血管流向全身各部，再沿着静脉血管返回心脏，环流不息。他还测定过心脏每博的输出量。
安德烈·弗雷德里克·考南德、沃纳·福斯曼及迪金森·伍德拉夫·理查兹因为“发明心脏导管术和发现循环系统的病态变化”，在1956年获得了诺贝尔医学奖[13]。
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