La membrana respiratoria, chiamata anche superficie respiratoria, è costituita dalla cellula epiteliale alveolare e dalla cellula endoteliale capillare polmonare, e questa struttura aiuta a scambiare i gas di anidride carbonica e ossigeno. La membrana respiratoria svolge un ruolo chiave nello scambio di gas all'interno dei polmoni. Questa membrana aiuta anche a portare ossigeno nel sangue e rimuovere il biossido di carbonio.
La membrana respiratoria contiene un'ampia superficie coperta da migliaia di strutture cellulari più piccole chiamate alveoli. La superficie ampia e permeabile della membrana respiratoria lo rende adatto per facilitare lo scambio di gas che vengono prodotti e utilizzati per funzioni vitali, come la respirazione e il metabolismo. Lo scambio di gas è una parte fondamentale del permettere ai corpi di funzionare correttamente. Gli esseri umani consumano grandi quantità di ossigeno, che viene utilizzato dalle cellule per produrre energia e svolgere compiti di base. L'uso di ossigeno alla fine produce un prodotto di scarto sotto forma di anidride carbonica, che deve essere espulso per evitare di accumularsi nel corpo. La membrana respiratoria consente la transizione senza soluzione di ossigeno e di particelle di anidride carbonica sulla sua superficie, poiché è liscia e sottile e richiede che i gas viaggino su distanze molto brevi. Avere un breve tempo di viaggio consente uno scambio di gas più veloce e più efficiente dal punto di vista energetico.