A troca gasosa ocorre nos alvéolos dos pulmões. Nestes alvéolos, o dióxido de carbono passa dos glóbulos vermelhos para os alvéolos e o oxigénio passa dos alvéolos para os glóbulos vermelhos.
O oxigênio entra no corpo através do ato de inalar. As moléculas de oxigênio viajam pelo nariz, descendo pela traqueia ou traqueia. O gás então entra na árvore brônquica, que consiste nos dois brônquios e seus milhares de ramos, chamados de bronquíolos.
No final do bronquíolo encontra-se um saco microscópico denominado alvéolo que contém os gases para troca. Os pulmões contêm milhões de alvéolos. As células epiteliais revestem os alvéolos. Ao redor de todo o alvéolo está uma rede de vasos sanguíneos chamados capilares. O oxigênio no interior dos alvéolos passa pela célula epitelial alveolar. O gás então atravessa o material da membrana basal no espaço entre os alvéolos e o menor dos vasos sanguíneos, os capilares. Esse oxigênio então se difunde através das paredes capilares, através das paredes das células vermelhas do sangue. As células vermelhas do sangue, então, carregam esse oxigênio de volta ao coração para ser bombeado para o resto do corpo.
O dióxido de carbono viaja através das paredes das células vermelhas do sangue e através das paredes dos capilares. Este produto residual então se move através da membrana basal do espaço extracelular. Deste espaço, o dióxido de carbono atravessa a membrana das células epiteliais alveolares para o espaço alveolar. Aqui, o dióxido de carbono aguarda a expulsão dos pulmões para o ar fora do corpo.