Alors que les oiseaux inhalent de l'oxygène et expulsent du dioxyde de carbone par la bouche ou les narines, tout comme les mammifères, leurs systèmes respiratoires sont plus complexes que ceux des autres animaux. Les oiseaux possèdent des organes appelés sacs aériens qui se connectent à leurs poumons. Ces sacs aériens s'étendent dans certains des os creux des oiseaux et augmentent la quantité de gaz à l'intérieur de leur corps à tout moment.
Une grande différence entre la respiration des oiseaux et la respiration des mammifères est que les oiseaux n'utilisent pas de diaphragme pour pomper l'air dans et hors de leurs poumons. Au lieu de cela, les oiseaux utilisent des contractions musculaires pour déplacer leurs cages thoraciques, qui pompent de l'air à travers leur corps. En raison de leur système respiratoire allongé, les oiseaux stockent l'air dans leur corps pendant deux cycles respiratoires. Lorsqu'un oiseau inhale, l'air qu'il respire n'est pas expulsé la prochaine fois qu'il expire ; au lieu de cela, l'air est expulsé la deuxième fois que l'animal expire car il faut beaucoup plus de temps pour parcourir le circuit.
Les poumons des oiseaux sont relativement petits, mais lorsqu'ils sont combinés aux sacs aériens, le volume de l'ensemble du système est important par rapport à la taille de leur corps. En plus de la respiration, les oiseaux utilisent leur système respiratoire pour aider à la thermorégulation.
