Hemolymfe er en blodvæske, et slags «blod» som finnes hos leddyr. Hemolymfen ivaretar funksjonene både til «blod» og «lymfe» hos virveldyrene. Hemolymfen er fargeløs, men kan inneholde spor av grønn eller gul, og transporterer blant annet næringsstoffer, avfallsstoffer, vann, karbohydrater og delvis oksygen rundt i kroppen.

Hemolymfen utgjør mellom 4 og 40 % av dyrets vekt. Selve hemolymfen finnes i hele dyrets kropp og noe følger et årenett, mens mesteparten er fritt og ikke i årer (blodårer) slik som blodet hos mennesker. Et årenett for hemolymfe finnes særlig i beina og i de tykkeste ribbene i vingene. Hjertet er primitivt hos insekter, avlangt, rørformet og ligger i bakkroppen og brystet. Det suger hemolymfe inn i bakenden av dyret og pumper det ut på ulike steder i lengre fremme i insektkroppen.

Hemolymfen brukes i liten grad til transport av oksygen eller gass rundt i kroppen. Hos landlevende dyr skjer ånding via et eget system av luftfylte årer, kalt trakéer. De besørger oksygen i kroppen og er forenet med åpninger i hudskjelettet ut til atmosfærisk luft. Insektlarver som lever i vann, har hemolymfe som inneholder hemoglobin, noe som gjør blodvæsken rødfarget. Hemoglobin er nødvendig for oksygentransporten i kroppen. Krepsdyr har hemocyanin i sin hemolymfe, dette er kobberholdig, og gir hemolymfen en blå farge.

Hos enkelte grupper insekter bruker hemolymfen for å regulere varmetapet. Noen insekter har utviklet systemer for utveksling av varme, disse kan både forhidre og øke varmetapet. Leddyr er avhengig av omgivelsenes varme og i varmt vær er det viktig å kvitte seg med overflødig varme. I kaldt vær er det viktig å bevare varmen i kroppen, særlig ved viktige organer som flygemuskulaturen.