For å støtte deres høye metabolske rate, trenger fugler og pattedyr et mer sammensatt hjerte. Hjertet pumper oksygenrikt blod til vevene, og det pumper også karbondioksidrikt blod til lungene. Hjertet til en fugl eller pattedyr har fire kamre:to atria og to ventrikler. Atria er de øvre kamrene, og ventriklene er de nedre kamrene.
Høyre atrium mottar karbondioksidrikt blod fra kroppen. Dette blodet renner deretter til høyre ventrikkel, som pumper det til lungene. I lungene blir karbondioksid utpustet, og blodet er oksygenert.
Det oksygenrike blodet fra lungene strømmer til venstre atrium. Dette blodet renner deretter til venstre ventrikkel, som pumper det til kroppen. Det oksygenrike blodet leverer oksygen til vevene, og det fjerner også karbondioksid.
Det firekammerede hjertet av fugler og pattedyr gir effektiv sirkulasjon av blod. Dette er nødvendig for å støtte deres høye metabolske hastighet og opprettholde deres interne kroppstemperatur.
I kontrast ectotermisk eller "kaldblodige" dyr, som krypdyr og amfibier, har et enklere tre-kammeret hjerte. Dette er tilstrekkelig for deres lavere metabolske hastighet og variabel kroppstemperatur.