Les échanges gazeux se produisent dans les alvéoles des poumons. Dans ces alvéoles, le dioxyde de carbone se déplace des globules rouges vers les alvéoles et l'oxygène se déplace des alvéoles vers les globules rouges.
L'oxygène pénètre dans le corps par inhalation. Les molécules d'oxygène voyagent par le nez dans la trachée ou la trachée. Le gaz pénètre ensuite dans l'arbre bronchique, constitué des deux bronches et de leurs milliers de branches, appelées bronchioles.
Au bout de la bronchiole se trouve un sac microscopique appelé alvéole qui contient les gaz à échanger. Les poumons contiennent des millions d'alvéoles. Les cellules épithéliales tapissent les alvéoles. Autour de l'ensemble de l'alvéole se trouve un réseau de vaisseaux sanguins appelés capillaires. L'oxygène à l'intérieur des alvéoles traverse la cellule épithéliale alvéolaire. Le gaz traverse ensuite le matériau de la membrane basale qui se trouve dans l'espace entre les alvéoles et le plus petit des vaisseaux sanguins, les capillaires. Cet oxygène diffuse ensuite à travers les parois des capillaires à travers les parois des globules rouges. Les globules rouges ramènent ensuite cet oxygène vers le cœur pour être pompé vers le reste du corps.
Le dioxyde de carbone traverse les parois des globules rouges et les parois des capillaires. Ces déchets se déplacent ensuite à travers la membrane basale de l'espace extracellulaire. De cet espace, le dioxyde de carbone traverse la membrane des cellules épithéliales alvéolaires dans l'espace alvéolaire. Ici, le dioxyde de carbone attend d'être expulsé des poumons vers l'air extérieur du corps.