Pertukaran oksigen (O2) dan karbon dioksida (CO2) adalah proses vital dalam respirasi. Oksigen dari udara masuk ke paru-paru dan berdifusi ke dalam darah, diikat oleh hemoglobin dalam sel darah merah. Pada saat yang sama, karbon dioksida, produk limbah metabolisme sel, diangkut dari jaringan tubuh melalui darah ke paru-paru untuk dikeluarkan saat menghembuskan napas. Proses ini terjadi melalui perbedaan tekanan parsial gas dan melibatkan membran alveolar-kapiler yang tipis di paru-paru untuk memastikan pertukaran gas yang efisien.