Żyła
Najwcześniejsze znane pisma na temat układu krążenia znajdują się w Papirusie Ebersa (XVI w. p.n.e.), starożytnym egipskim papirusie medycznym zawierającym ponad 700 recept i środków leczniczych, zarówno fizycznych, jak i duchowych. W papirusie tym potwierdza się związek serca z tętnicami. Egipcjanie uważali, że powietrze wchodziło przez usta do płuc i serca. Z serca, powietrze podróżowało do każdego członka poprzez arterie. Chociaż ta koncepcja układu krążenia jest tylko częściowo poprawna, stanowi ona jedną z najwcześniejszych relacji myśli naukowej.
W 6 wieku p.n.e., wiedza o krążeniu płynów witalnych przez ciało była znana ajurwedyjskiemu lekarzowi Sushrucie w starożytnych Indiach. Wydaje się, że posiadał on również wiedzę o tętnicach, opisanych jako „kanały” przez Dwivedi & Dwivedi (2007). Zastawki serca zostały odkryte przez lekarza szkoły Hipokratesa około IV wieku przed naszą erą. Jednak ich funkcja nie została wtedy właściwie zrozumiana. Ponieważ po śmierci krew gromadzi się w żyłach, tętnice wyglądają na puste. Starożytni anatomowie zakładali, że są one wypełnione powietrzem i że były one do transportu powietrza.
Grecki lekarz Herophilus odróżnił żyły od tętnic, ale myślał, że puls był własnością samych tętnic. Grecki anatom Erasistratus zauważył, że tętnice, które zostały przecięte podczas życia krwawić. Przypisywał ten fakt zjawisku, że powietrze wydostające się z tętnicy jest zastępowane krwią, która dostaje się bardzo małymi naczyniami pomiędzy żyły i tętnice. W ten sposób najwyraźniej postulował kapilary, ale z odwróconym przepływem krwi.
W 2 wieku AD Rzym, grecki lekarz Galen wiedział, że naczynia krwionośne nosił krew i zidentyfikował żylne (ciemnoczerwony) i tętnicze (jaśniejsze i cieńsze) krwi, każdy z wyraźnym i oddzielne funkcje. Wzrost i energia pochodziły z krwi żylnej, która powstawała w wątrobie z chyle, podczas gdy krew tętnicza dawała witalność dzięki zawartości pneumy (powietrza) i pochodziła z serca. Krew płynęła z obu tworzących ją organów do wszystkich części ciała, gdzie była zużywana i nie było powrotu krwi do serca czy wątroby. Serce nie pompuje krwi wokół, ruch serca zasysa krew podczas rozkurczu, a krew porusza się przez pulsowanie samych arterii.
Galen wierzył, że krew tętnicza została utworzona przez krew żylną przechodzącą z lewej komory do prawej przez przechodzenie przez „pory” w przegrodzie międzykomorowej, powietrze przeszło z płuc przez tętnicę płucną do lewej strony serca. As the arterial blood was created 'sooty’ vapors were created and passed to the lungs also via the pulmonary artery to be exhaled.
In 1025, The Canon of Medicine by the Persian physician Avicenna „błędnie zaakceptował greckie pojęcie dotyczące istnienia otworu w przegrodzie międzykomorowej, przez który krew podróżowała między komorami.” Udoskonalając błędną teorię Galena na temat pulsu, Awicenna przedstawił pierwsze poprawne wyjaśnienie pulsacji: „Każde uderzenie pulsu składa się z dwóch ruchów i dwóch pauz. Tak więc, rozszerzanie : pauza : kurczenie : pauza. Puls jest ruchem w sercu i tętnicach … który przybiera formę naprzemiennego rozszerzania i kurczenia.”
W 1242 roku, arabski lekarz Ibn al-Nafis stał się pierwszą osobą, która dokładnie opisała proces krążenia płucnego, za co został określony mianem arabskiego ojca krążenia. Ibn al-Nafis stwierdził w swoim Komentarzu do Anatomii w Kanonie Awicenny:
„…krew z prawej komory serca musi dotrzeć do lewej komory, ale nie ma między nimi bezpośredniej drogi. Gruba przegroda serca nie jest przedziurawiona i nie ma widocznych porów, jak sądzili niektórzy, ani niewidzialnych porów, jak sądził Galen. Krew z prawej komory musi płynąć przez vena arteriosa (tętnica płucna) do płuc, rozprzestrzeniać się przez ich substancje, być zmieszana tam z powietrzem, przechodzić przez arteria venosa (żyła płucna), aby dotrzeć do lewej komory serca i tam tworzyć ducha witalnego…”
W dodatku Ibn al-Nafis miał wgląd w to, co stanie się większą teorią krążenia kapilarnego. Stwierdził, że „muszą istnieć małe komunikacje lub pory (manafidh w języku arabskim) między tętnicą płucną a żyłą”, przewidywania, które poprzedziły odkrycie systemu kapilarnego o ponad 400 lat. Teoria Ibn al-Nafisa ograniczała się jednak do tranzytu krwi w płucach i nie obejmowała całego ciała.
Michael Servetus był pierwszym Europejczykiem, który opisał funkcję krążenia płucnego, chociaż jego osiągnięcie nie było wówczas powszechnie uznane z kilku powodów. Najpierw opisał ją w „Rękopisie paryskim” (ok. 1546 r.), ale praca ta nigdy nie została opublikowana. A później opublikował ten opis, ale w traktacie teologicznym Christianismi Restitutio, a nie w książce o medycynie. Zachowały się tylko trzy egzemplarze tej książki, ale pozostały one w ukryciu przez dziesięciolecia, reszta została spalona wkrótce po jej opublikowaniu w 1553 roku z powodu prześladowania Servetusa przez władze religijne.
Bardziej znane odkrycie krążenia płucnego zostało dokonane przez następcę Vesaliusa w Padwie, Realdo Colombo, w 1559 roku.
W końcu William Harvey, uczeń Hieronima Fabriciusa (który wcześniej opisał zastawki żył, nie rozpoznając ich funkcji), wykonał sekwencję eksperymentów i opublikował Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus w 1628 roku, które „wykazały, że musi istnieć bezpośrednie połączenie między systemami żylnymi i tętniczymi w całym ciele, a nie tylko w płucach. Co najważniejsze, dowodził on, że bicie serca wytwarza ciągły obieg krwi przez drobne połączenia na kończynach ciała. To jest konceptualny skok, który był zupełnie inny od Ibn al-Nafis „wyrafinowanie anatomii i przepływu krwi w sercu i płucach.” Praca ta, z jej zasadniczo poprawną ekspozycją, powoli przekonywała świat medyczny. Harvey nie był jednak w stanie zidentyfikować systemu kapilarnego łączącego tętnice i żyły; zostały one później odkryte przez Marcello Malpighi w 1661 r.
W 1956 r. André Frédéric Cournand, Werner Forssmann i Dickinson W. Richards otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie medycyny „za odkrycia dotyczące cewnikowania serca i patologicznych zmian w układzie krążenia”.”W swoim wykładzie noblowskim Forssmann przypisuje Harveyowi rolę narodzin kardiologii dzięki publikacji jego książki w 1628 r.
W latach siedemdziesiątych Diana McSherry opracowała systemy komputerowe do tworzenia obrazów układu krążenia i serca bez konieczności operacji.
.