Les alvéoles ont une grande surface afin d'échanger rapidement des gaz, ce qui est la fonction principale des poumons. Il y a environ 300 millions d'alvéoles trouvées à l'intérieur des poumons.
Les échanges gazeux entre l'air que les humains respirent et le sang dans le système circulatoire sont essentiels à la survie. L'échange gazeux décrit l'échange d'oxygène et de dioxyde de carbone à travers la membrane respiratoire. Les alvéoles sont de minuscules sacs aériens circulaires qui sont importants car ils augmentent considérablement la surface des poumons. En raison des nombreuses parois superficielles des alvéoles, les poumons ont une surface d'environ la taille d'un court de tennis.
Cette grande surface permet un échange gazeux rapide. Le carbone est diffusé dans les alvéoles et l'oxygène est diffusé des alvéoles dans le sang. Chaque alvéole est reliée à un réseau de capillaires qui rapprochent les globules rouges pauvres en oxygène des alvéoles afin qu'ils puissent absorber l'oxygène diffusé. Ce réseau capillaire complexe et expansif permet l'échange continu de grands volumes de gaz.
Les alvéoles ont plusieurs fonctionnalités supplémentaires qui améliorent l'efficacité des poumons. Les alvéoles sont humides de sorte que les gaz se dissolvent avant de se diffuser à travers elles. Les gaz sont capables de se diffuser rapidement à travers les alvéoles en raison de leurs parois minces.