Gaz değişimi, alveollerde basit difüzyonla gerçekleşir. Alveollerden geçen kan, karbondioksit bakımından zengin ve oksijen bakımından çok fakirdir. Gaz molekülleri doğal olarak, sadece iki hücre kalınlığında olan ince gaz değişim membranından daha düşük konsantrasyon yönünde akar.
Alveoli, her inhalasyon ile şişen, balon benzeri minik yapılardır. Bu küçük keseleri çevreleyen membranlar sadece bir hücre kalınlığındadır ve şişmeyi sağlamak ve gazları çözmek için özel bir sıvı ile kaplanırlar. Bu sıvı, alveollerin çökmesine neden olabilecek yüzey gerilimini azaltan bir madde içerir. Keseler, onlarla doğrudan temas halinde olan küçük kan damarlarına sahiptir ve bu kan damarlarının ayrıca, sadece bir hücre kalınlığındaki duvarları da vardır.
Diyafram büzüldüğünde ve göğüs boşluğunu genişlettiğinde alveoller şişirilir. Bu, alveollerdeki basıncın atmosferik basıncın altına düşmesine ve havanın şişirmek için içeri girmesine neden olur. Bununla birlikte, akciğerlerdeki gazların karışımı, havadaki karışımdan çok farklıdır, çünkü akciğerler sürekli olarak karbondioksit salmaktadır. Vücut sürekli oksijen tüketiyor ve metabolik işlemlerle karbondioksit yaratıyor ve akciğerler soluk verme sırasında tamamen boş değiller.
