单循环指血液在全身循环过程中仅流经心脏一次的血液循环模式，主要存在于圆口类、软骨鱼类和硬骨鱼类等以鳃呼吸的脊椎动物中。这类动物心脏内全部为缺氧血，心室收缩将血液泵入鳃部毛细血管进行气体交换，转变为多氧血后直接输送到身体各组织完成供氧[1] 。
截至2023年，研究证实无颌类头甲纲及软骨鱼纲、硬骨鱼纲的鱼类（除肺鱼外）均采用单循环模式[1] 。这种循环方式与用肺呼吸的脊椎动物（如两栖类、爬行类、鸟类和哺乳类）的循环系统存在显著差异。
鱼类心脏由静脉窦、心房和心室构成，呈直线排列结构，其中软骨鱼类心室特化出动脉圆锥辅助搏动，硬骨鱼类则依赖腹主动脉特化的动脉球协助驱动血液循环[1] 。
软骨鱼类在心室前端特化出动脉圆锥，作为心室的延伸部分能够自主搏动辅助血液流动。硬骨鱼类则不具备动脉圆锥，其腹主动脉基部膨大形成动脉球，通过弹性回缩帮助维持血流稳定性[1] 。
血液循环始于心脏的静脉窦，缺氧血经心房进入心室后，通过收缩作用被泵入鳃部进行气体交换。血液首先到达鳃部毛细血管网完成气体交换，转变为富含氧气的多氧血。多氧血经出鳃动脉汇入背主动脉，通过分支血管分布至全身各组织器官[1] 。
在组织毛细血管处完成氧气输送后，血液再次成为缺氧血，通过静脉系统返回静脉窦，完成单次循环过程。整个循环路径中血液仅经过心脏一次，且心脏内部无氧血与多氧血的混合区域[1] 。
单循环系统与双循环系统的最大区别在于血液是否完全分隔流动，且每循环一周仅经过一次心脏。两栖类开始出现不完全双循环，心室出现部分分隔但仍存在血液混合现象；爬行类心室分隔更完善，但体温调节仍依赖行为性调节；鸟类和哺乳类则形成完全双循环，体循环与肺循环完全分隔，显著提升代谢效率。
单循环因缺乏血液分隔机制，全身组织获得的血液均为经过鳃部交换后的多氧血，无法满足高代谢需求。这种循环方式的局限性被认为是鱼类等水生动物无法进化出更复杂生理功能的重要因素之一。