L'anatomia della circolazione sanguigna subisce diversi cambiamenti nella vita embrionale e fetale. Si differenzia innanzitutto una circolazione primaria detta vitellina e una circolazione secondaria detta placentare. Quest'ultima compare già nell'embrione ma si perfeziona nel feto con la formazione e lo sviluppo della placenta e dei vasi ombelicali.
La circolazione del feto è simile a quella della vita adulta ma ha alcune caratteristiche peculiari: nel cuore del feto i due atrii comunicano tra loro attraverso il forame ovale; il tronco polmonare comunica con l'arco dell'aorta mediante il dotto arterioso di Botallo. Le arterie ombelicali, le quali portano il sangue fetale verso la placenta, partono dalle arterie iliache interne, passano sopra la vescica e raggiungono l'ombelico, lo attraversano e raggiungono la placenta attraverso il cordone ombelicale. Una volta arrivate alla placenta si ramificano e si immettono nei villi coriali che la formano. I capillari dei villi coriali cedono anidride carbonica e scarti e pescano nutrimento e ossigeno. Nel versante venoso, questi stessi capillari si uniscono e formano la vena ombelicale la quale rientra nell'addome fetale ed entra nella vena porta ; questa è connessa attraverso il dotto venoso dell'Aranzio alla vena cava inferiore. Il sangue della vena ombelicale passa quindi in parte direttamente nella cava inferiore e in parte nel circolo epatico attraverso la vena porta. Nella vena cava inferiore viene mescolato sangue arterioso con sangue venoso. Questo giunge all'atrio destro del cuore dove, per la presenza della valvola di Eustachio, passa quasi totalmente nell'atrio sinistro. Il sangue ossigenato evita così il circolo polmonare e passa direttamente nella grande circolazione verso gli organi. Il sangue refluo dalla parte superiore del corpo fa il suo corso normale verso il ventricolo destro e verso il circolo polmonare per portare quel minimo di ossigeno di cui necessitano i polmoni non ancora funzionanti. Il sangue poi si riversa nell'aorta.
Il maggior accrescimento di testa, arti superiori e parte superiore del tronco sarebbe correlato alla costituzione del sangue circolante nelle differenti parti del corpo nel feto. Alla nascita, l'inizio della respirazione richiama ai polmoni una grande quantità di sangue con un considerevole aumento di pressione nelle vene polmonari e nell'atrio sinistro. Per l'obliterazione e la legatura dei vasi ombelicali, diminuisce la pressione nella vena cava inferiore e nell'atrio destro del cuore e si hanno: la chiusura funzionale e anatomica del forame ovale; l'esclusione e l'obliterazione del dotto arterioso di Botallo; l'esclusione e obliterazione del condotto venoso dell'Aranzio. Da quel momento in poi non c'è più la presenza di sangue misto.
Tra il 30° e il 90° giorno di vita i vasi ombelicali si trasformano in legamenti: la vena ombelicale diventa il legamento rotondo del fegato, mentre le arterie ombelicali diventano in parte legamenti ombelicali laterali e in parte vanno a formare le arterie vescicali superiori.