ในมนุษย์ หัวใจอยู่ในช่องอกเยื้องไปทางซ้ายเล็กน้อย หัวใจมีน้ำหนักประมาณ 250-350 กรัม และมีขนาดประมาณสามในสี่ของกำปั้น[ต้องการอ้างอิง]

บนผิวของหัวใจมีร่องหัวใจ (cardiac groove) ซึ่งเป็นบริเวณที่มีการวางตัวของหลอดเลือดหัวใจ ร่องหัวใจที่สำคัญได้แก่

• ร่องโคโรนารี (Coronary grooves) หรือร่องเอตริโอเวนตริคิวลาร์ (atrioventricular groove) เป็นร่องที่อยู่ระหว่างหัวใจห้องบน (atria) และหัวใจห้องล่าง (ventricle) ร่องนี้จะเป็นที่วางตัวของแอ่งเลือดโคโรนารี (coronary sinus) ทางพื้นผิวด้านหลังของหัวใจ
• ร่องอินเตอร์เวนตริคิวลาร์ด้านหน้า (Anterior interventricular groove) เป็นร่องที่แบ่งระหว่างหัวใจห้องซ้ายและหัวใจห้องขวาทางด้านหน้า และจะมีแขนงใหญ่ของหลอดเลือดแดงโคโรนารีด้านซ้าย (left coronary artery) วางอยู่
• ร่องอินเตอร์เวนตริคิวลาร์ด้านหลัง (Posterior interventricular groove) เป็นร่องที่แบ่งหัวใจระหว่างห้องซ้ายและห้องขวาทางด้านหลัง ส่วนใหญ่จะพบว่ามีแขนงของหลอดเลือดแดงโคโรนารีด้านขวา (right coronary artery) วางอยู่

ผนังหัวใจ

ผนังของหัวใจประกอบด้วยเนื้อเยื่อสามชั้น ได้แก่

• เยื่อหุ้มหัวใจชั้นใน (Epicardium) เป็นชั้นที่ติดกับเยื่อหุ้มหัวใจด้านที่ติดกับหัวใจ (Visceral layer of pericardium) ประกอบด้วยเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่เหนียวและแข็งแรง
• กล้ามเนื้อหัวใจ (Myocardium) เป็นชั้นที่หนาที่สุด ประกอบด้วยกล้ามเนื้อหัวใจเกือบทั้งหมด
• เยื่อบุหัวใจ (Endocardium) เป็นชั้นบาง ๆ ที่เจริญมาจากเซลล์เยื่อบุหลอดเลือด

ห้องหัวใจ

หัวใจจะถูกแบ่งออกเป็นสี่ห้อง (heart chambers) และทิศทางการไหลของเลือดเข้าสู่แต่ละห้องจะถูกควบคุมโดยลิ้นหัวใจ (cardiac valves) ทำให้เลือดไม่ไหลย้อนเมื่อมีการบีบตัวและคลายตัว ในที่นี้จะกล่าวถึงห้องของหัวใจตามลำดับของการไหลของเลือดภายในหัวใจ

หัวใจห้องบนขวา

หัวใจห้องบนขวา (Right atrium) มีหน้าที่รับเลือดที่มาจากท่อเลือดดำบน (superior vena cava) ซึ่งรับเลือดมาจากร่างกายส่วนบน และท่อเลือดดำล่าง (Inferior vena cava) รับเลือดมาจากร่างกายช่วงล่าง ผนังของหัวใจห้องนี้ค่อนข้างบาง โดยเฉพาะทางด้านที่ติดกับหัวใจห้องบนซ้าย จะมีรอยบุ๋มที่เรียกว่า ฟอซซา โอวาเล (ละติน: Fossa ovale) ซึ่งเป็นทางเชื่อมระหว่างหัวใจห้องบนสองห้องระหว่างที่ยังเป็นตัวอ่อนในครรภ์ เลือดจากหัวใจห้องบนขวาจะไหลเข้าสู่หัวใจห้องล่างขวา ผ่านทางลิ้นหัวใจไทรคัสปิด (Tricuspid valve)

หัวใจห้องล่างขวา

หัวใจห้องล่างขวา (Right ventricle) จะอยู่ทางด้านหน้าสุดของหัวใจ และพื้นผิวทางด้านหลังของหัวใจห้องนี้จะติดกับกะบังลม หัวใจห้องล่างขวาทำหน้าที่รับเลือดจากหัวใจห้องบนขวา แล้วส่งออกไปยังปอด ผ่านลิ้นหัวใจพัลโมนารี (pulmonary valve) และหลอดเลือดแดงปอด (pulmonary arteries) ที่ผนังของหัวใจห้องที่จะมีแนวของกล้ามเนื้อหัวใจที่สานต่อกัน และมีเอ็นเล็ก ๆ ที่ควบคุมลิ้นหัวใจไทรคัสปิด ซึ่งเรียกว่า คอร์ดี เท็นดินี (chordae tendinae) ซึ่งทำหน้าที่ยึดลิ้นหัวใจไทรคัสปิดไม่ให้ตลบขึ้นไปทางหัวใจห้องบนขวาระหว่างการบีบตัวของหัวใจห้องล่าง ดังนั้นจึงป้องกันไม่ให้เลือดไหลย้อนกลับ

หัวใจห้องบนซ้าย

หัวใจห้องบนซ้าย (Left atrium) มีขนาดเล็กที่สุดในห้องหัวใจทั้งสี่ห้อง และวางตัวอยู่ทางด้านหลังสุด โดยหัวใจห้องนี้จะรับเลือดที่ได้รับออกซิเจนจากปอดผ่านทางหลอดเลือดดำปอด (pulmonary veins) และจึงส่งผ่านให้หัวใจห้องล่างซ้ายทางลิ้นหัวใจไมทรัล (Mitral valve)

หัวใจห้องล่างซ้าย

หัวใจห้องล่างซ้าย (Left ventricle) จัดว่ามีขนาดใหญ่ที่สุดและมีผนังหนาที่สุด ทำหน้าที่หลักในการสูบฉีดเลือดไปยังทั่วทั้งร่างกายผ่านทางลิ้นหัวใจเอออร์ติก (Aortic valve) และหลอดเลือดแดงใหญ่เอออร์ตา (Aorta)