La ventilation humaine est également assurée par le système respiratoire. Elle est utilisée pour respirer de l'oxygène pour les processus naturels, puis expulser les déchets gazeux, tels que l'humidité, le dioxyde de carbone et des traces d'autres gaz. Ce système donne de l'oxygène directement au sang; le sang distribue l'oxygène partout ailleurs.
Le système respiratoire humain se compose d'un tube allant du nez et de la bouche jusqu'à deux poumons. Les poumons contiennent des millions de cellules spécialisées appelées alvéoles. Ces cellules filtrent l'oxygène du reste du gaz inhalé pour le fournir directement au sang. Ceci est possible grâce aux minuscules vaisseaux sanguins appelés capillaires qui entourent les alvéoles.
La respiration est contrôlée par l'expansion et la contraction du diaphragme. Ce muscle en forme de dôme est situé sous les poumons, et il comprime et dilate les poumons pour que le corps exécute le réflexe inconscient de la respiration. Le diaphragme fait cela environ 12 à 20 fois par minute, changeant selon ce que fait un individu.
Les personnes en état de panique peuvent hyperventiler ou respirer beaucoup plus vite que la normale, dans le but d'introduire plus d'oxygène dans le sang en cas d'urgence. Ce réflexe biologique est l'un des rares à pouvoir être contrôlé consciemment. Toute personne hyperventilante peut se calmer en forçant une respiration plus mesurée.