يؤدي الجهاز الدوري عدة وظائف حيوية. فهو يقوم بدور مهم في عملية التنفس. وهو مهم أيضًا في عملية التغذية، وفي إزالة الفضلات والسموم، وفي عدة عمليات أخرى بالجسم.
التنفس. يقوم الجهاز الدروي بدور في عملية التنفس؛ وذلك بإيصال الأكسجين إلى الخلايا وإزالة ثاني أكسيدالكربون منها. وخلال تلك العملية يسلك الدم طريقين، هما الدورة الشاملة والدورة الرئوية. ويتم ضخ الدم المحمل بالأكسجين من الجانب الأيسر للقلب، عن طريق الشريان الأورطي (الشريان الرئيسي للجسم). ويتفرع الشريان الأورطي إلى عدة شرايين تتفرع بالتالي إلى أوعية دموية أصغر فأصغر، لتنتهي إلى شعيرات دموية دقيقة. وفي تلك الشعيرات يترك الأكسجين الدم إلى الأنسجة عن طريق جدار الشعيرات الدموية الرفيع. وبطريقة مماثلة يترك ثاني أكسيد الكربون الأنسجة إلى الدم. ويتجه هذا الدم المحمل بثاني أكسيد الكربون، من الشعيرات الدموية إلى أوردة أكبر فأكبر، وفي النهاية يصل الدم إلى الجزء الأيمن من القلب عن طريق وريدين كبيرين هما الوريد الأجوف العلوي، الذي يحمل الدم من الرأس والذراعين، والوريد الاجوف السفلي، الذي يحمل الدم من الجذع والساقين.

يتم ضخ الدم من الجانب الأيمن للقلب إلى الدورة الرئوية؛ حيث تحمل الشرايين الرئوية الدم المحتوي على ثاني أكسيد الكربون من خلال جدار الشعيرات الدموية إلى داخل الرئة ليتم زفيره أو إطلاقه للخارج.

أما الأكسجين الذي يتم شهيقه أو تنفسه للداخل، فإنه يمر من الرئتين إلى الدم بنفس الطريقة، ويرجع الدم بعدها عن طريق الأوردة الرئوية إلى الجانب الأيسر للقلب ليبدأ رحلته من جديد.
التغذية. يحمل الجهاز الدوري الطعام المهضوم، إلى خلايا الجسم، وتدخل تلك المواد الغذائية تيار الدم عن طريق جدار الأمعاء الدقيقة إلى الشعيرات الدموية، ويحمل بعدها الدم تلك المواد الغذائية للكبد.

يزيل الكبد بعض تلك المواد الغذائية من الدم ويختزنها. ثم يطلق فيما بعد تلك المواد إلى الدم حين يحتاجها الجسم. كما يحول الكبد بعض تلك المواد الغذائية إلى مواد أخرى يحتاجها الجسم. ويحتوي الدم الذي يترك الكبد على مواد غذائية تستعملها الخلايا في توليد الطاقة والإنزيمات ومواد بناء جديدة للجسم.