Lo scambio gassoso avviene negli alveoli e nel sangue. Si riferisce al movimento dell'ossigeno e dell'anidride carbonica dentro e fuori dal corpo. Si svolge nei polmoni attraverso il processo di diffusione.
Ossigeno e anidride carbonica vengono scambiati in piccoli sacchi d'aria chiamati alveoli, che si trovano all'estremità dei bronchi dei polmoni. I capillari circondano questi alveoli. L'ossigeno si sposta dagli alveoli ai capillari ed entra nel flusso sanguigno ogni volta che una persona inspira. Allo stesso tempo, l'anidride carbonica viene espulsa dai polmoni mentre una persona espira. È così che avviene lo scambio gassoso negli alveoli.
Gli alveoli hanno diversi adattamenti per massimizzare l'efficienza dello scambio di gas. Si piegano per fornire un'area di superficie più ampia per lo scambio di gas e vengono ventilati per rimuovere il biossido di carbonio residuo e per reintegrare i livelli di ossigeno nell'aria alveolare. Ciò mantiene il gradiente di concentrazione massimo, che si riferisce alla differenza nella concentrazione di una sostanza chimica attraverso una membrana, tra l'aria negli alveoli e il sangue.
I capillari sanguigni circondano gli alveoli per garantire un adeguato apporto di sangue. Questo è vitale in quanto il sangue rimuove costantemente l'ossigeno e porta il diossido di carbonio per mantenere il gradiente di concentrazione massimo.
Gli alveoli hanno pareti spesse una cellula per rendere la superficie di scambio estremamente sottile. Questo accorcia la distanza di diffusione in cui i gas devono muoversi.