Schimbul de dioxid de carbon și oxigen are loc în alveolele plămânilor. Oxigenul este luat în organism prin procesul de inhalare, în timp ce dioxidul de carbon este eliminat prin expirație.
Sistemul respirator uman funcționează în principal pentru a obține oxigenul esențial din aerul exterior și pentru a elimina dioxidul de carbon din organism, care este un produs metabolic deșeu al celulelor. Organele primare care cuprind sistemul respirator includ nasul, sinusurile para-nazale, faringe, laringele, traheea, arborele bronsic, pleura, plămânii și alveolele. În timpul inhalării și expirării, oxigenul și dioxidul de carbon trec printr-o serie de căi respiratorii.Mecanismul sistemului respirator urmează un model periodic. Când corpul preia oxigen, aerul intră prin cavitatea nazală, care umezește și filtrează aerul pentru particule străine și nocive. Apa se deplasează apoi la faringe, în jos în laringe și în jurul traheei. Arborele bronsic permite aerului să intre în pulmonul stâng sau drept. Când aerul ajunge la plămâni, acesta este transportat în structuri mici, asemănătoare sacului, numite alveole care sunt acoperite de numeroase capilare pulmonare. Oxigenul din atmosferă este apoi schimbat pentru dioxidul de carbon în sânge prin umflarea și deflularea alveolelor. Aceste mecanisme sunt guvernate de Legea lui LaPlace și de tensiunea superficială. Sângele nou oxigenat se deplasează apoi în sistemul circulator pentru a transporta oxigenul către diferite organe și țesuturi. Dioxidul de carbon este expulzat din corp atunci când alveolele sunt complet umflate în timpul expirării.
