La membrane respiratoire permet aux gaz d'être échangés entre les capillaires pulmonaires, ou vaisseaux sanguins, et les unités respiratoires des poumons, qui se composent de bronchioles, de canaux alvéolaires, d'oreillettes et d'alvéoles, selon John E. Hall in le manuel de physiologie médicale de Guyton et Hall. Cet échange transporte l'oxygène des alvéoles vers les globules rouges et le dioxyde de carbone des cellules sanguines vers les alvéoles.
Certains facteurs affectent le taux de diffusion, notamment l'épaisseur et la surface de la membrane et le gradient de concentration, note Hall. Un échange de gaz fournit de l'oxygène aux cellules et élimine le dioxyde de carbone, un déchet expiré par les poumons. La membrane respiratoire peut être épaissie par le liquide dans les poumons, ce qui force les gaz à se diffuser à travers le liquide et la membrane.
Les maladies pulmonaires qui entraînent une fibrose ou une cicatrisation des poumons peuvent également rendre la membrane plus épaisse. La surface du poumon est diminuée par l'ablation d'un poumon ou par l'emphysème, provoquant la fusion des alvéoles, détruisant ainsi les parois alvéolaires. La perte de parois alvéolaires diminue la surface de la membrane respiratoire, ce qui entrave l'échange de gaz et entrave la capacité des poumons à expulser l'air, explique le manuel de physiologie humaine McGraw-Hill. La membrane respiratoire est recouverte de mucus, une substance transparente et glissante qui protège les tissus de la poussière, des bactéries et des virus.
