Gli insetti respirano attraverso spirali all'esterno dei loro esoscheletri, che si collegano a una rete di tubi tracheali che erogano ossigeno. Questi tubi terminano in tracheoli pieni di liquido dove l'ossigeno si dissolve prima di diffondersi al citoplasma di celle adiacenti.
Senza l'aiuto dei polmoni per spostare l'aria dentro e il diossido di carbonio dai loro corpi, gli insetti devono usare i loro spiracoli per svolgere questa funzione respiratoria. La maggior parte degli insetti ha un paio di spiracoli su ciascun segmento del corpo: testa, addome e torace. Gli insetti più piccoli sono ossigenati interamente dalla diffusione passiva, mentre quelli più grandi devono alternativamente aprire e chiudere le valvole spirali per attirare l'aria e forzare l'anidride carbonica fuori attraverso le contrazioni, trasformando essenzialmente tutto il loro corpo in una parvenza di polmone.
I tubi tracheali svolgono la stessa funzione che le arterie portatrici di emoglobina servono negli animali più grandi; la differenza fondamentale è che è l'aria, non il sangue, che viene trasportata. La presenza di questo volume elevato di aria consente agli insetti di galleggiare più facilmente e molti insetti lo usano come riserva di ossigeno mentre sono sott'acqua.
È solo a causa delle minuscole dimensioni degli insetti che questo apparato respiratorio funziona; un insetto di dimensioni umane non sarebbe in grado di portare aria fresca al centro del suo corpo.
