W drogach oddechowych wymiana gazowa odbywa się w pęcherzykach płuc. Pęcherzyki płucne są małymi woreczkami powietrznymi pokrytymi materiałem zwanym surfaktantem. Substancja ta umożliwia rozszerzanie się pęcherzyków płucnych i kurczenie się podczas wdechu i wydechu.
Miliony pęcherzyków wyścielają każde z płuc w ludzkim ciele. Każdy pęcherzyk łączy się z naczyniami włosowatymi przez cienką błonę podstawną. Gazy takie jak tlen i dwutlenek węgla dyfundują przez cienką błonę podstawową i są wymieniane między pęcherzykami płuc i naczyń włosowatych. Wymiana gazowa odbywa się w procesie dyfuzji.