Les écarts dans les concentrations de composants sanguins spécifiques, tels que les leucocytes, les défensines, les récepteurs Toll, les cellules B et les cellules T, différencient le sang humain du sang animal. Plus l'animal est proche des humains en termes d'ancêtre commun, plus le sang devient similaire.
Les animaux ayant un ancêtre commun éloigné, tels que les arthropodes et les mollusques, ont des systèmes circulatoires qui fonctionnent complètement différemment de leurs homologues humains. Par conséquent, le sang de ces simples invertébrés est facile à distinguer du sang humain.
Tous les vertébrés ont du sang qui contient trois principaux types de cellules : les globules rouges, les globules blancs et les plaquettes. Les globules rouges humains matures sont différents de ceux des animaux non mammifères en ce qu'ils n'ont pas de noyau. Ces globules rouges perdent le noyau et les organites une fois qu'ils se différencient et mûrissent pour augmenter leur capacité d'hémoglobine et éliminer leur besoin en oxygène, permettant une circulation plus efficace.
Les plaquettes et les globules blancs ne varient pas beaucoup entre les humains et les animaux. Les types de globules blancs présents dans le sang humain peuvent différer légèrement d'une espèce à l'autre, les humains ayant cinq types de globules blancs, alors que la plupart des poissons n'en ont que quatre. L'adhésivité des plaquettes varie d'une espèce à l'autre, les plaquettes humaines étant modérément adhésives.