Di dalam tubuh, ada total empat vena pulmonalis, dan semuanya terhubung ke atrium kiri jantung. Jantung memompa darah yang kekurangan oksigen ke paru-paru melalui arteri pulmonalis. Setelah darah teroksigenasi, darah kembali ke jantung melalui vena pulmonalis. Kemudian, jantung mengedarkan darah yang baru mengandung oksigen ini ke seluruh tubuh. Dengan cara ini, vena paru berbeda dari vena lain di tubuh, yang digunakan untuk membawa darah terdeoksigenasi dari seluruh tubuh kembali ke jantung. Vena pulmonalis kiri terhubung dengan paru-paru kiri, dan paru-paru itu sendiri diisi dengan kantung udara berongga yang disebut alveoli. Di sinilah oksigen dikeluarkan dari udara yang dihirup. Ini juga berfungsi sebagai pertukaran gas. Oksigen memasuki darah sementara karbon dioksida meninggalkan aliran darah. Karbondioksida ini kemudian dikeluarkan dari tubuh.