A membrana respiratória, também chamada de superfície respiratória, é composta pela célula epitelial alveolar e pela célula endotelial capilar pulmonar, e essa estrutura ajuda a trocar os gases de dióxido de carbono e oxigênio. A membrana respiratória desempenha um papel fundamental na troca de gases dentro dos pulmões. Essa membrana também ajuda a levar oxigênio para o sangue e a remover o dióxido de carbono.
A membrana respiratória contém uma grande área de superfície que é coberta por milhares de estruturas celulares menores chamadas alvéolos. A superfície grande e permeável da membrana respiratória a torna adequada para facilitar a troca de gases que são produzidos e usados para funções vitais, como respiração e metabolismo. A troca gasosa é uma parte crítica para permitir que os corpos funcionem adequadamente. Os humanos consomem grandes quantidades de oxigênio, que é usado pelas células para produzir energia e realizar tarefas básicas. O uso de oxigênio, em última análise, produz um produto residual na forma de dióxido de carbono, que deve ser expelido para evitar o acúmulo no corpo. A membrana respiratória permite a transição contínua de partículas de oxigênio e dióxido de carbono em sua superfície, pois é lisa e fina, e exige que os gases percorram distâncias muito curtas. Ter um curto tempo de viagem permite uma troca de gases mais rápida e eficiente em termos de energia.