La membrana respiratoria consente lo scambio di gas tra i capillari polmonari, i vasi sanguigni e le unità respiratorie dei polmoni, che consistono in bronchioli, dotti alveolari, atri e alveoli, secondo John E. Hall in il manuale di Guyton e Hall di Fisiologia medica. Questo scambio trasporta l'ossigeno dagli alveoli in globuli rossi e anidride carbonica dalle cellule del sangue agli alveoli.
Alcuni fattori influenzano la velocità di diffusione, incluso lo spessore e l'area della membrana e il gradiente di concentrazione, note Hall. Uno scambio di gas fornisce ossigeno alle cellule e rimuove l'anidride carbonica, un prodotto di scarto che viene espulso dai polmoni. La membrana respiratoria può essere ispessita dal liquido nei polmoni, che costringe i gas a diffondersi attraverso il fluido e la membrana.
Le malattie polmonari che si traducono in fibrosi o cicatrici dei polmoni possono anche far sì che la membrana diventi più spessa. L'area superficiale del polmone viene ridotta dalla rimozione di un polmone o dall'enfisema, causando la coagulazione degli alveoli, distruggendo così le pareti alveolari. La perdita di pareti alveolari diminuisce l'area superficiale della membrana respiratoria, che impedisce lo scambio di gas e ostacola la capacità dei polmoni di espellere l'aria, spiega il libro di testo di fisiologia umana McGraw-Hill. La membrana respiratoria è rivestita di muco, una sostanza chiara e scivolosa che protegge i tessuti da polvere, batteri e virus.