心脏的演变和呼吸系统密切相关，脊椎动物的心脏由一心房一心室演变为两心房两心室。文昌鱼尚无心脏的分化，相当于心脏能进行收缩的是腹大动脉。圆口类开始有了心脏，分为一心房、一心室和静脉窦。作为唧筒的心脏的出现，加强了血液的循环。软骨鱼的心脏分为心房、心室、静脉窦和动脉圆锥四部分。两栖类由水栖向陆栖生活过渡，鳃消失，肺出现，由鱼类的单循环演变为不完全的双循环，心房分为左右两个，左心房接受由肺静脉返回的多氧血，右心房接受由体静脉返回的缺氧血，二心房由一共同的房室孔通入单一的心室。爬行类心脏具二心房、一心室，在心室腹壁产生了不完全的室间隔。爬行类的动脉圆锥已消失，静脉窦也已退化。鸟类和哺乳类的心脏已分为二心房、二心室，心脏左右两面完全分开，左面含多氧血，右面含缺氧血。体循环和肺循环完全分开，完全的双循环至此完成。
