Akciğerlerin alveollerinde, terminal bronşiyolların ucunda bulunan küçük keseler olan gaz değişimi gerçekleşir. Değiştirilen gazlar oksijen ve karbondioksittir.
Gazlar alveoller düzeyinde kolayca değiştirilebilir, çünkü bu keseler yalnızca bir veya iki hücre kalınlığındadır ve çok fazla yüzey alanına sahiptir. Akciğerler ayrıca yüzlerce milyon içerir. Alveollere akan kılcal damarlar aynı zamanda sadece bir hücre kalınlığındadır ve kan hücreleri bir seferde sadece bir tanesinden geçebilir.
Kanın işlevlerinden biri, vücudun hücrelerine oksijen almaktır. Kan oksijeni tükendiğinde, pulmoner arter yoluyla akciğerlerdeki alveoler kılcal damarlara geri döner. Alveollere girdikten sonra, kandaki karbon dioksit alveoller tarafından akciğerlerin bronşlarına ve trakeanın dışına atılır ve sonra vücuttan ekshalasyon yoluyla atılır.
Aynı zamanda, oksijen alveollere girer ve alveoller kılcallara oksijen gönderir. Kılcal damarlar daha sonra tükenen venöz kana oksijen verir. Bu oksijenli kan kılcal damarlardan kalbe doğru gönderilir.