Hjertet, som opptar mesteparten av mediastinum, ligger i perikardiet. Hjertet er en hul muskel som er delt inn i fire kamre av skillevegger (septa), to atrier som mottar blod og to kamre (ventrikler) som pumper blod inn i lunge- og systemkretsløpet.
Hjertet fungerer som en dobbelpumpe og kan deles inn i en høyre hjertehalvdel (høyre atrium og høyre ventrikkel) og en venstre hjertehalvdel (venstre atrium og venstre ventrikkel). Venstre ventrikkel, som pumper blodet ut i den systemiske sirkulasjonen, virker mot høyt blodtrykk og har derfor en betydelig sterkere muskelvegg enn høyre ventrikkel. For å kontrollere blodstrømmen fra atriumet til ventrikkelen og forhindre tilbakestrømning av blod, er det mellom disse hulromsventilene (bladventiler) som fungerer som enveisventiler. For på samme måte å forhindre tilbakestrømning av blod til ventriklene etter pumping ut gjennom aorta eller arterien til lungene, er det spesielle ventiler (mitralventiler) ved utgangen av disse.
Hjertets pumpefunksjon deles vanligvis inn i to hovedfaser. En arbeidsfase og en hvilefase. Arbeidsfasen (systole) innebærer sammentrekning av musklene i ventriklene og pumping av blod inn i aorta og lungearterien. Etter systole går hjertet inn i en hvilefase (diastole) der ventriklene fylles med blod igjen.