Het hart, de bloedvaten en bloedcellen ontstaan uit het mesoderm. Door de reeds eerder beschreven processen van vasculogenese en angiogenese ontstaat het cardiovasculair systeem (hoofdstuk 6). De circulatie tijdens de foetale periode verschilt echter van die tijdens het extrauteriene leven. Dit heeft te maken met de rol van de placenta voor de bloedgaswisseling en nutriëntentoevoer en de afvoer van afvalstoffen tijdens de foetale periode.
De aanvoer van geoxygeneerd (zuurstofrijk) bloed naar de foetus vindt plaats door de vena umbilicalis (figuur 8.4). Deze vena mondt uit, vlakbij de lever, in de ductus venosus, die vervolgens draineert in de vena cava inferior (onderste holle ader). Het geoxygeneerde bloed uit de vena umbilicalis mengt zich in de vena cava inferior met gedeoxygeneerd (zuurstofarm) bloed, afkomstig uit het onderlichaam. Vervolgens stroomt het bloed uit de vena cava inferior in het rechteratrium. Door een klepmechanisme wordt het bloed via het foramen ovale in het atriumseptum geleid naar het linker atrium. Slechts een kleine hoeveelheid bloed mengt zich in het rechteratrium met het gedeoxygeneerde bloed uit de vena cava superior (bloed afkomstig van hoofd en armen). In het linkeratrium mengt het bloed zich met een kleine hoeveelheid gedeoxygeneerd bloed afkomstig uit de longen. Vervolgens stroomt het bloed via de linkerventrikel in de aorta. Het gedeoxygeneerde bloed in het rechteratrium stroomt via de rechterventrikel in de truncus pulmonalis (de stam van de longslagader). Tijdens de foetale periode is de weerstand in het arteriële longvaatbed zo hoog, dat het merendeel van het bloed in de truncus pulmonalis via de ductus arteriosus (Botalli) wegstroomt naar de aorta, waar het zich mengt met het geoxygeneerde bloed uit de aorta ascendens. Het arteriële bloed stroomt dan via de aorta decendens, de arteriae iliacae en de arteriae umbilicales terug naar de placenta.
In de foetale circulatie zijn er vijf plaatsen waar het geoxygeneerde bloed uit de placenta zich mengt met gedeoxygeneerd bloed (figuur 8.4):