כלי הדם הם רשתות מורכבות של צינורות חלולים המובילים דם בכל הגוף כך שיוכל להעביר חומרים תזונתיים יקרי ערך ולפנות פסולת מהתאים. צינורות אלה בנויים משכבות של רקמת חיבור ושרירים עם שכבה פנימית המורכבת מתאי אנדותל.
ב נימים וסינוסואידים, האנדותל מהווה את רוב הכלי. אנדותל כלי הדם מתמשך עם רירית הרקמות הפנימית של איברים כמו המוח, הריאות, העור והלב. בלב, שכבה פנימית זו נקראת אנדוקארדיום.
דם מופץ בגוף על ידי כלי דם דרך מערכת לב וכלי דם המורכב מהלב וה- מערכת דם. עורקים מעבירים דם מהלב תחילה לעורקים קטנים יותר, אחר כך נימים או סינוסואידים, ורידים, ורידים וחזרה ללב.
דם עובר מעגלים ריאתיים ומערכתיים, המעגל הריאתי הוא הנתיב בין הלב לריאות ושאר הגוף המעגל המערכתי. מחזור הדם הוא זרימת הדם מהעורקים לנימים או סינוסואידים לרגליות - הכלים הקטנים ביותר של מערכת הדם. כאשר הדם נע דרך נימים, מוחלפים חמצן, פחמן דו חמצני, חומרים מזינים ופסולת בין דם לנוזל בין התאים.
כלי הדם אינם יכולים לתפקד כראוי כאשר הם מונעים על ידי מחלות כלי דם. אחת המחלות השכיחות בעורקים נקראת טרשת עורקים. בטרשת עורקים מצטברים כולסטרול ושומנים בתוך דפנות העורקים המובילים להיווצרות שלט. זה מעכב את זרימת הדם לאיברים ורקמות ויכול להוביל לסיבוכים נוספים כמו קרישי דם.
האלסטיות של כלי הדם מאפשרת להם להפיץ דם אך רובד מוקשה בדפנות העורקים גורם להם להיות נוקשים מכדי לעשות זאת. כלי נוקשה עלולים אפילו להיקרע תחת לחץ. טרשת עורקים יכולה גם לגרום להתפיחות של עורק מוחלש המכונה מפרצת. אנאוריזמות יוצרים סיבוכים על ידי לחיצה על האיברים ועלולים להיקרע ולגרום לדימומים פנימיים אם הם לא מטופלים. מחלות כלי דם אחרות כוללות אירוע מוחי, אי ספיקת ורידים כרונית ומחלות עורקים.
רוב הבעיות הוורידיות נובעות מדלקת הנובעת מפגיעה, סתימה, פגם או זיהום - בדרך כלל מופיעים קרישי דם על ידי אלה. היווצרות קרישי דם בעורקים שטחיים יכולה לגרום לתרומבופלביטיס שטחית, המאופיינת בעורקים קרשים ממש מתחת לפני העור. קרישי דם בעורקים עמוקים מובילים למצב המכונה פקקת ורידים עמוקה. דליות, ורידים מוגדלים העלולים להוביל לקרישי דם, עשויות להתפתח כאשר פגיעה במסתמי הווריד גורמת להצטברות הדם.