Karbondioksit ve oksijen değişimi, akciğerlerin alveollerinde meydana gelir. Karbondioksit ekshalasyon yoluyla atılırken, oksijen inhalasyon işlemi yoluyla vücuda alınır.
İnsan solunum sistemi esas olarak dış havadan esansiyel oksijen alma ve hücrelerin atık metabolik bir ürünü olan vücuttan karbon dioksitin çıkarılması işlevini yerine getirir. Solunum sistemini oluşturan primer organlar arasında burun, para-nazal sinüsler, farinks, gırtlak, trakea, bronş ağacı, plevra, akciğerler ve alveoller bulunur. Solunması ve solunması sırasında, oksijen ve karbon dioksit bir dizi solunum yolundan geçer.
Solunum sisteminin mekanizması periyodik bir patern izler. Vücut oksijen aldığında, hava, yabancı ve zararlı partiküller için havayı nemlendiren ve filtreleyen burun boşluğundan girer. Daha sonra hava, farenks, aşağı gırtlak içine ve trakeanın içinden geçer. Bronş ağacı, havanın sol veya sağ akciğere girmesine izin verir. Hava akciğerlere ulaştığında, alveoli adı verilen ve sayısız pulmoner kılcal damar tarafından kaplanan küçük, kese benzeri yapılara taşınır. Atmosferden gelen oksijen daha sonra alveolleri şişirip söndürerek kandaki karbondioksit ile değiştirilir. Bu mekanizmalar LaPlace Yasası ve yüzey gerilimi ile yönetilir. Yeni oksijenli kan daha sonra farklı organlara ve dokulara oksijen taşımak için dolaşım sistemi boyunca hareket eder. Alveoller ekshalasyon sırasında tamamen şişirildiğinde, karbondioksit vücuttan atılır.
