Hjertet, som optager størstedelen af mediastinum, ligger i hjertesækken (perikardiet). Hjertet er en hul muskel, der ved hjælp af skillevægge (septa) er opdelt i fire kamre: to forkamre (atrium), der modtager blodet, og to hjertekamre (ventrikler), der pumper blodet ud i lungekredsløbet og det systemiske kredsløb.
Hjertet fungerer som en dobbeltpumpe og kan opdeles i en højre hjertehalvdel (højre forkammer og højre hjertekammer) og en venstre hjertehalvdel (venstre forkammer og venstre hjertekammer). Venstre hjertekammer, som pumper blodet ud i det systemiske kredsløb, arbejder mod et højt blodtryk og har derfor en betydeligt kraftigere muskelvæg end højre hjertekammer. For at styre blodgennemstrømningen fra forkamrene til hjertekamrene og forhindre tilbagestrømning af blod findes der mellem disse hulrum klapper (segelklapper), som fungerer som ensrettede envejsventiler. For på samme måde at forhindre tilbagestrømning af blod til kamrene efter udpumpning gennem aorta henholdsvis arterien til lungerne findes der ved udgangen af disse specielle klapper (lommeklapper).
Hjertets pumpefunktion inddeles normalt i to hovedfaser: en arbejdsfase og en hvilefase. Arbejdsfasen (systole) betyder, at hjertekamrernes muskulatur trækker sig sammen, og blodet pumpes ud i aorta og lungearterien. Efter systolen indtræder hjertets hvilefase (diastole), hvor hjertekamrerne igen fyldes med blod.