Le couplage ventilation-perfusion est la relation entre la quantité d'air atteignant les alvéoles pulmonaires et la quantité de sang atteignant les poumons. Il est courant d'exprimer la ventilation et la perfusion ensemble sous la forme d'un rapport .
Les poumons contiennent de petits sacs aériens, ou alvéoles. La quantité d'oxygène qui atteint les alvéoles est la ventilation. La perfusion est la quantité de sang qui arrive aux alvéoles. Pour les adultes, il y a environ 200 millilitres d'oxygène dans un litre de sang et 210 millilitres dans l'air sec. Cela fait le meilleur rapport ventilation/perfusion d'environ 1,05 dans des conditions sèches et 1,0 dans des conditions humides.
Chez la plupart des gens, le rapport réel diffère verticalement dans les poumons. La partie supérieure du poumon, ou apex, se trouve au-dessus du cœur et a naturellement un rapport ventilation-perfusion plus élevé, tandis que la partie inférieure, ou base, du poumon est sous le cœur et a un rapport inférieur. En effet, la ventilation et la perfusion deviennent de plus en plus efficaces plus bas dans les poumons, mais l'augmentation est plus importante pour la perfusion.
Si une zone du poumon se produit reçoit du sang mais pas d'oxygène, un shunt pulmonaire se produit. L'espace mort fait référence aux zones des poumons qui reçoivent de l'air mais pas de flux sanguin et ne fonctionnent pas dans les échanges gazeux.