Lo scambio di anidride carbonica e ossigeno avviene negli alveoli dei polmoni. L'ossigeno viene immesso nel corpo attraverso il processo di inalazione mentre il biossido di carbonio viene eliminato attraverso l'espirazione.
L'apparato respiratorio umano funziona principalmente per acquisire ossigeno essenziale dall'aria esterna e per rimuovere l'anidride carbonica dal corpo, che è un prodotto metabolico di scarto delle cellule. Gli organi primari che comprendono il sistema respiratorio comprendono naso, seni paranasali, faringe, laringe, trachea, albero bronchiale, pleure, polmoni e alveoli. Durante l'inspirazione e l'espirazione, l'ossigeno e l'anidride carbonica attraversano una serie di vie respiratorie.
Il meccanismo dell'apparato respiratorio segue uno schema periodico. Quando il corpo assume ossigeno, l'aria penetra attraverso la cavità nasale, che inumidisce e filtra l'aria per particelle estranee e nocive. L'aria poi viaggia verso la faringe, giù nella laringe e oltre la trachea. L'albero bronchiale consente all'aria di entrare nel polmone sinistro o destro. Quando l'aria raggiunge i polmoni, viene trasportata in minuscole strutture a forma di sacco chiamate alveoli che sono coperti da numerosi capillari polmonari. L'ossigeno dall'atmosfera viene quindi scambiato per l'anidride carbonica nel sangue gonfiando e sgonfiando gli alveoli. Questi meccanismi sono governati dalla legge di LaPlace e dalla tensione superficiale. Il sangue recentemente ossigenato viaggia quindi attraverso il sistema circolatorio per trasportare l'ossigeno a diversi organi e tessuti. L'anidride carbonica viene espulsa dal corpo quando gli alveoli sono completamente gonfiati durante l'espirazione.
