Dans le système circulatoire d'un requin, le cœur pompe le sang d'abord vers les branchies où il est oxygéné, puis vers les organes et les muscles, et enfin vers le cœur. Pour rester oxygéné, le sang doit coulent continuellement, et ceci est accompli par l'ouverture et la fermeture de la bouche d'un requin ainsi que les mouvements musculaires de son corps.
Le cœur d'un requin est en forme de S et possède deux chambres, l'oreillette et le ventricule. Il est situé dans une zone près de la tête. Le sang circule par l'aorte ventrale, ou les artères, vers les branchies et d'autres organes, puis revient au cœur par les veines. Les requins ont une pression artérielle basse, c'est pourquoi certaines espèces doivent se déplacer en permanence pour maintenir la circulation sanguine.
Certains requins sont à sang froid, ou poïkilothermes, ce qui signifie que leur température interne correspond à celle de l'environnement extérieur. D'autres, comme le maquereau, le requin-taupe bleu, le renard commun et le grand requin blanc, sont homéothermes, ce qui signifie que la température de leur corps est considérablement plus élevée que celle de l'eau qui les entoure. Pour y parvenir, ils ont un muscle rouge spécial qui génère de la chaleur qui remonte dans les veines jusqu'au cœur. Avoir un corps chaud augmente considérablement la vitesse et la force du requin. Pour alimenter cette chaleur, un requin au corps chaud doit consommer beaucoup plus de nourriture qu'un requin au corps froid.