La sèrie de fenòmens que s’esdevenen repetidament durant els batecs del cor són anomenats cicle cardíac. El cicle cardíac és, bàsicament, el període comprès entre el final d’una contracció i el final de la contracció següent. Alhora, aquest període inclou una fase de relaxació del miocardi ventricular, anomenada diàstole, i una fase de contracció també del miocardi, que rep el nom de sístole.
Durant cada cicle cardíac, a l’aparell càrdio-vascular s’esdevenen una sèrie de fets a partir dels quals uns volums equivalents de sang es desplacen d’un segment a l’altre dels circuits pulmonar i sistèmic. Aquests desplaçaments són possibles gràcies a l’especial anatomia de l’aparell càrdio-vascular, a l’acció del cor com a bomba impulsora i, en definitiva, a les diferències de pressió que hi ha entre els diversos segments i les cavitats dels circuits pulmonar i sistèmic. El circuit sistèmic necessita pressions més elevades que el circuit pulmonar, sobretot perquè segueix recorreguts més llargs. Però les diferències de pressió entre els diversos segments d’ambdós circuits efectuen una funció semblant.
Durant la diàstole, el fenomen més important que s’esdevé és el desplaçament de la sang continguda en les aurícules cap a les cavitats ventriculars, la qual cosa és anomenada ompliment ventricular. Quan s’inicia la diàstole, la pressió de les cavitats auriculars és una mica elevada a conseqüència de la quantitat de sang que s’hi ha anat acumulant procedent del sistema venós. D’altra banda, la pressió de les cavitats ventriculars se situa al punt més baix, perquè els ventricles s’han buidat en una part important en abocar llur contingut al sistema arterial. Durant el primer terç de la diàstole, anomenat període d’ompliment ràpid dels ventricles, a causa de l’esmentada diferència de pressió a favor de les cavitats auriculars, les vàlvules aurículo-ventriculars s’obren, i entre un 60% i un 70% de la sang continguda en les aurícules passa als ventricles. Durant la segona tercera part de la diàstole, anomenada diastasi, la pressió auricular davalla a conseqüència del transvasament de sang envers les cavitats ventriculars, i la pressió ventricular s’eleva per aquesta mateixa raó. Tanmateix, però, petites quantitats de sang que continuen omplint les aurícules des de les venes caves i pulmonars flueixen passivament cap als ventricles. Finalment, durant l’últim terç de la diàstole, l’anomenat sístole auricular, les aurícules es contreuen i s’hi eleva la pressió; per tant, la sang que encara hi havia passa a les cavitats ventriculars i constitueix entre un 20% i un 30% del volum total.
Durant la sístole, el fenomen més important que s’esdevé és el desplaçament de la sang continguda als ventricles cap a l’aorta i al tronc arterial pulmonar, i s’anomena buidament ventricular; paral·lelament, les aurícules s’omplen de manera progressiva amb la sang procedent de les venes caves i pulmonars. Al llarg del període diastòlic les parets dels ventricles es dilaten per tal d’acollir la sang procedent de les aurícules. En aquests moments, però, la pressió intraventricular és manté molt per sota de la pressió de l’aorta i del tronc arterial pulmonar i, per tant, les vàlvules arterials es mantenen tancades. Durant les 2 o 3 primeres centèsimes de la sístole —l’anomenat període de contracció isomètrica—, en canvi, les fibres musculars ventriculars es tensen sense escurçar-se, i, per tant, s’incrementa sobtadament la pressió intraventricular. A la fi del període de contracció isomètrica, la pressió intraventricular s’eleva prou perquè la massa de sang obri les vàlvules arterials. En aquest moment s’inicia la contracció ventricular, i també s’esdevé el tancament de les vàlvules aurículo-ventriculars per la contracció dels músculs papil·lars. Així, la major part de la sang continguda als ventricles és expulsada cap a l’aorta i al tronc arterial pulmonar. Aquest període, que comprèn gairebé les tres quartes parts de la sístole, rep el nom de període de buidament; s’hi produeix un increment de la pressió en les cavitats ventriculars, per efecte de llur contracció, i la sang s’aboca sobtadament a l’aorta i a les artèries pulmonars, cosa que incrementa igualment la pressió interna. Al llarg de la darrera quarta part de la sístole, la protodiàstole, les parets dels ventricles es mantenen contretes. Això no obstant, com que la pressió a l’interior de les grans artèries ateny valors superiors als de l’interior dels ventricles, s’interromp el buidament ventricular. En darrer lloc, al final de la sístole i durant un lapse d’entre 0,03 i 0,06 segons —anomenat període de relaxació isomètrica—, les vàlvules arterials es tanquen pel pes de la sang que s’acumula a la concavitat de les mateixes valves, les fibres musculars ventriculars es relaxen i la pressió intraventricular ateny valors mínims. En aquestes circumstàncies, el cicle cardíac novament recomença.