La composition du sang comprend des cellules en suspension dans un liquide. Bien que légèrement plus dense que l'eau, elle est trois à quatre fois plus visqueuse, selon About.com.
Le matériel cellulaire dans le sang est composé à 99% de globules rouges, et le reste est constitué de plaquettes et de globules blancs. About.com rapporte que la composition non cellulaire du sang se compose d'eau, de protéines, d'acides aminés, de lipides, de glucides, de vitamines, d'hormones, de gaz dissous, d'électrolytes et de déchets cellulaires. Le volume de chaque globule rouge correspond à un tiers d'hémoglobine. Le plasma sanguin est composé à plus de 90 % d'eau, les protéines étant son soluté le plus abondant. Le sang transporte l'oxygène, le dioxyde de carbone et l'azote comme gaz principaux.
Le centre médical virtuel indique que le sang représente environ 8 % du poids corporel global. Il a un pH légèrement basique de 7,35 à 7,45. La viscosité du sang est importante car une substance qui s'écoule trop facilement ou avec trop de résistance provoque une tension cardiaque supplémentaire ainsi que de graves problèmes cardiovasculaires. Le sang oxygéné dans les artères est d'un rouge plus vif que le sang désoxygéné des veines en raison de la façon dont l'hémoglobine se lie à l'oxygène.
Comme avec la plupart des autres suspensions, il est possible de séparer les composants du sang par filtration. Cependant, l'utilisation d'une centrifugeuse pour accélérer la séparation est courante. Selon About.com, le sang séparé forme trois couches : les globules rouges ; la couche leucocytaire, qui est principalement constituée de plaquettes et de globules blancs ; et la couche supérieure de plasma.