Les échanges gazeux ont lieu dans les alvéoles et le sang. Il se réfère au mouvement de l'oxygène et du dioxyde de carbone dans et hors du corps. Il a lieu dans les poumons par le processus de diffusion.
L'oxygène et le dioxyde de carbone sont échangés dans de minuscules sacs aériens appelés alvéoles, qui se trouvent à l'extrémité des bronches des poumons. Des capillaires entourent ces alvéoles. L'oxygène se déplace des alvéoles vers les capillaires et pénètre dans la circulation sanguine chaque fois qu'une personne inhale. Simultanément, le dioxyde de carbone est expiré par les poumons lorsqu'une personne expire. C'est ainsi que se produisent les échanges gazeux dans les alvéoles.
Les alvéoles ont plusieurs adaptations pour maximiser l'efficacité des échanges gazeux. Ils se replient pour offrir une plus grande surface d'échange gazeux et sont ventilés pour éliminer les déchets de dioxyde de carbone et reconstituer les niveaux d'oxygène dans l'air alvéolaire. Cela maintient le gradient de concentration maximal, qui fait référence à la différence de concentration d'un produit chimique à travers une membrane, entre l'air dans les alvéoles et le sang.
Les capillaires sanguins entourent les alvéoles pour assurer un apport sanguin adéquat. Ceci est vital car le sang élimine constamment l'oxygène et apporte du dioxyde de carbone pour maintenir le gradient de concentration maximal.
Les alvéoles ont des parois d'une cellule d'épaisseur pour rendre la surface d'échange extrêmement fine. Cela raccourcit la distance de diffusion sur laquelle les gaz doivent se déplacer.