A troca gasosa ocorre nos alvéolos – pequenos sacos de ar no final dos bronquíolos. As paredes alveolares são extremamente finas (com uma célula de espessura) e cercadas por uma densa rede de capilares. O oxigênio difunde do ar alveolar para o sangue capilar, onde se liga à hemoglobina. Simultaneamente, o dióxido de carbono difunde do sangue para os alvéolos para ser expirado. O sangue rico em oxigênio então viaja para o coração e pelo corpo; o ar rico em CO2 é expulso durante a expiração.