Pęcherze płucne mają dużą powierzchnię w celu szybkiej wymiany gazów, która jest podstawową funkcją płuc. W płucach znajduje się około 300 milionów pęcherzyków płucnych.
Wymiana gazowa między powietrzem, którym ludzie oddychają, a krwią w układzie krążenia, ma kluczowe znaczenie dla przetrwania. Wymiana gazowa opisuje wymianę tlenu i dwutlenku węgla przez błonę oddechową. Pęcherzyki płucne są małymi, okrągłymi workami powietrznymi, które są ważne, ponieważ znacznie zwiększają powierzchnię płuc. Ze względu na liczne ściany pęcherzyków płucnych powierzchnia płuc jest zbliżona do rozmiarów kortu tenisowego.
Ta duża powierzchnia umożliwia szybką wymianę gazową. Węgiel jest rozproszony w pęcherzykach płucnych, a tlen z pęcherzyków jest rozprowadzany do krwi. Każdy wyrostek zębodołowy jest połączony ze wstęgą naczyń włosowatych, które doprowadzają niedobór tlenu do krwinek czerwonych w pobliżu pęcherzyków płucnych, dzięki czemu mogą one absorbować rozproszony tlen. Ta skomplikowana i ekspansywna sieć kapilarna pozwala na ciągłą wymianę dużych ilości gazu.
Pęcherzyki mają kilka dodatkowych funkcji, które działają na rzecz poprawy wydajności płuc. Pęcherzyki płucne są wilgotne, więc gazy rozpuszczają się przed ich dyfundowaniem. Gazy są w stanie dyfundować przez pęcherzyki płucne w szybkim tempie ze względu na ich cienkie ściany.