يحدث تبادل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون بين الهواء في الرئتين وبين الشعيرات الدموية في الرئة. عندما نتنفس، يدخل الهواء الذي يحتوي على الأكسجين إلى الرئتين حيث يتم امتصاص الأكسجين من الهواء في الحويصلات الهوائية. بعد ذلك، يتم نقل الأكسجين من الحويصلات الهوائية إلى الشعيرات الدموية المحيطة بواسطة عملية التنفس الرئوي. في الشعيرات الدموية، الأكسجين يتم امتصاصه في خلايا الدم الحمراء، ويتم نقله من هناك إلى كل أنسجة الجسم. بالمقابل، يتم نقل ثاني أكسيد الكربون الناتج عن عملية التمثيل الغذائي داخل الخلايا من الدم إلى الرئة عبر نفس العملية، حيث يتم التخلص منه خارج الجسم عند التنفس. هذا التبادل الغازي الحيوي يسمح بتوفير الأكسجين اللازم للجسم والتخلص من ثاني أكسيد الكربون الضار.