Hjertet hos virveldyr er oppbygd av spesiell hjertemuskulatur (se muskelvev) som trekker seg rytmisk sammen og er indirekte styrt av nervesystemet. I lavere virveldyrs lymfekarssystem forekommer såkalte lymfehjerter som har en lignende pumpemekanisme som i lansettfiskenes store blodkar.
Blodkarsystemet hos virveldyr kan ha flere kontraktile avsnitt, for eksempel har slimålens leverportåre sterkt muskuløse vegger som hjelper til å drive blod gjennom leveren («porta-hjerte»).
Virveldyr, i tillegg til noen krepsdyr og mange bløtdyr, har korte inndelte hjerter med atskilte faser av sammentrekning (systole) og utvidelse og slapning (diastole). I de fleste hjerter styres blodstrømmen i én retning ved hjelp av klaffer.
Fiskehjertet er i prinsippet bygd som et enkelt rør inndelt i en serie muskuløse rom, regnet bakfra:
- venesekken (sinus venosus), en tynnvegget blære som tar imot det venøse blodet
- forkammeret (atrium)
- hjertekammeret (ventriculus)
- hjertekonen (conus arteriosus), lengst frem, som danner overgang mellom hjerte og bukaorta.
I fiskenes enkle kretsløp driver hjertet venøst blod til gjellene for oksygenopptak, hvorfra arterielt blod fordeles i kroppen. Fiskehjertet utgjør altså en serie trykkpumper med suksessivt økende effekt.
Oppover i virveldyrrekken endres hjertet i og med bortfallet av gjeller til fordel for lunger. Alt hos paddene er hjertekammeret funksjonsmessig delt i en høyre og en venstre halvdel. Hos krokodiller er også hjertekammeret helt delt i to. Hos fugl og pattedyr er det dobbelte kretsløpet fullt utformet. Hjertets forkammer og hjertekammer er delt langsetter slik at hjertet er utformet som en effektiv dobbeltpumpe.