肺将鼻、口吸入的空气，送入由心脏动脉运输而来的血液。肺泡在进行气体交换时就像气球一般，随着呼吸而收缩膨胀。通往肺部的动脉进入肺后不断分支，最后成为毛细血管，与肺泡表面形成如网眼般的连接。肺泡壁的厚度仅为0.1～0.2微米，毛细血管壁也只有薄薄的0.1微米，而且互相会合为一片薄膜，让氧气及二氧化碳可以自由进出。
肺（肺泡）一分钟运送约250毫升的氧气到血液中，而从血液中接收约200毫升的二氧化碳。主导整个气体交换的是血液（红细胞）中的血红蛋白。血红蛋白在氧气浓度高的地方会与氧气结合，在氧气较稀薄之处则会释放出氧气，对于二氧化碳也具有相同的特性。从心脏送出的含有大量二氧化碳的血液，与肺泡中的氧气结合，并将二氧化碳释出。