从剖结构来看，鱼的心脏呈囊状，由静脉窦、心房、心室和动脉圆锥或动脉球四部分组成。其核心特点是只有一心房和一心室，属于单循环系统。当心室收缩时，血液经动脉圆锥压入鳃动脉，在鳃部成气体交换后，含氧血液通过背大动脉流向全身，脱氧血液再经静脉回流至心脏，形成整循环路径。这种结构虽然简单，但能满足鱼类在水中的能量需求。
不同类别鱼类的心脏位置存在细微差异。软骨鱼类如鲨鱼的心脏更靠近头部，而硬骨鱼类的心脏相对靠后。心脏大小通常与鱼类的活动能力相关，快速游动的鱼类如金枪鱼心脏占体重比例更高，而底栖鱼类的心脏则较小。心脏外层包裹着围心膜，内部充满 pericardial fluid，起到缓冲和润滑作用。
心脏的搏动频率受水温影响显著，温度每升高10℃，心率可增加1-2倍。这种变温动物的特征使得鱼类在不同水温环境中能调整代谢速率。当鱼类面临氧气不足时，心脏会通过增加搏动力度来维持循环效率，体现了对水生环境的高度适应。
作为脊椎动物循环系统的原始模型，鱼类心脏的位置和生物进化研究提供了重要线索。从鱼类到两栖类再到哺乳类，心脏逐渐从一心房一心室发展为四腔结构，位置也从胸腔前移至纵隔，但核心功能始终是维持血液定向流动。这种进化历程印证了自然选择对器官系统的塑造作用。