Le cœur est un organe musculaire creux pompant le sang oxygéné dans tout le corps, et le sang désoxygéné vers les poumons. Il comporte quatre cavités. L'une des cavités sur la droite reçoit le sang riche en déchets (provenant du corps), et l'autre le pompe en direction des poumons, où les déchets seront expirés. L'une des cavités sur la gauche reçoit le sang riche en oxygène (provenant des poumons), et l'autre pompe ce sang riche en nutriments en direction du corps. Deux valves contrôlent la circulation sanguine au sein des cavités cardiaques, et deux autres valves sont en charge de la circulation du sang quittant le cœur.
La paroi musculaire du cœur possède trois couches. La couche la plus externe porte le nom d'épicarde (ou feuillet viscéral du péricarde). L'épicarde recouvre le cœur, s'enroule autour des racines des grands vaisseaux sanguins et fait adhérer la paroi cardiaque à son sac protecteur. La couche intermédiaire porte le nom de myocarde. Ce tissu musculaire robuste alimente l'action de pompage du cœur. La couche la plus interne, l'endocarde, tapisse les structures internes du cœur.
L'atrium gauche et l'atrium droit correspondent aux deux cavités supérieures du cœur. L'atrium gauche reçoit le sang oxygéné en provenance des poumons. L'atrium droit reçoit le sang désoxygéné revenant des autres parties du corps. Des valves relient les atriums aux ventricules, les cavités inférieures. Chaque atrium se déverse dans le ventricule correspondant en dessous.
Les ventricules correspondent aux deux cavités inférieures du cœur. Le sang provenant de l'atrium au-dessus se déverse dans chaque ventricule, puis est expulsé vers son endroit de destination. Le ventricule droit reçoit le sang dépourvu d'oxygène en provenance de l'atrium droit, puis le pompe en direction des poumons afin qu'il y absorbe de l'oxygène. Le ventricule gauche reçoit le sang oxygéné en provenance de l'atrium gauche, puis l'envoie en direction de l'aorte. L'aorte se ramifie au réseau artériel systémique, qui alimente l'intégralité de l'organisme.
Quatre valves régulent et prennent en charge la circulation du sang dans le cœur et hors de ce dernier. Le sang ne peut circuler que dans un sens, comme une voiture qui devrait rouler en permanence. Chaque valve est constituée d'un ensemble de replis (les cuspides) qui s'ouvrent et se ferment au fur et à mesure que le cœur se contracte et se dilate. Il existe deux valves auriculo-ventriculaires (AV), situées entre l'atrium et le ventricule de chaque côté du cœur : la valve tricuspide, à droite, possède trois cuspides, tandis que la valve mitrale, à gauche, n'en présente que deux. Les deux autres valves régulent la circulation sanguine hors du cœur. La valve aortique gère la circulation sanguine provenant du ventricule gauche et se dirigeant vers l'aorte. La valve pulmonaire contrôle la circulation sanguine quittant le ventricule droit et se rendant dans les artères pulmonaires par le biais du tronc pulmonaire.
La paroi musculaire du cœur permet la contraction et la dilatation. Chaque contraction et relaxation constitue un battement cardiaque. Les contractions ventriculaires, appelées systoles, expulsent le sang en dehors du cœur par le biais des valves pulmonaire et aortique. On parle de diastole lorsque le sang se déverse des atriums pour remplir les ventricules.
