Η ανταλλαγή αερίων στο αναπνευστικό σύστημα είναι ένα σημαντικό μέρος της αναπνοής. Βοηθά στην εναλλαγή επιβλαβών αερίων με καλά αέρια. Το διοξείδιο του άνθρακα είναι επιβλαβές για το σώμα εάν συσσωρευτεί, αλλά κατά τη διαδικασία ανταλλαγής αερίων αυτό το αέριο αφαιρείται και αντικαθίσταται με οξυγόνο. Η αναπνοή είναι η αρχή της ανταλλαγής αερίων. Το οξυγόνο εισέρχεται εισπνέοντας ενώ το διοξείδιο του άνθρακα αποβάλλεται με την εκπνοή.
Το αναπνευστικό σύστημα έχει την ευθύνη να παρέχει οξυγόνο που χρειάζεται το σώμα για να λειτουργήσει. Όλα τα άλλα συστήματα βασίζονται στο οξυγόνο για να μπορούν να λειτουργήσουν και να διατηρήσουν το σώμα σε λειτουργία όπως θα έπρεπε για να διατηρήσει τη ζωή. Τα αναπνευστικά όργανα και οι ιστοί συνεργάζονται σε μια πλήρη διαδικασία που ονομάζεται αναπνοή. Κατά τη διάρκεια της ανταλλαγής αερίων στο αναπνευστικό σύστημα, το διοξείδιο του άνθρακα και το οξυγόνο αλλάζουν, πράγμα που έχει ως αποτέλεσμα το οξυγόνο να περνά στο αίμα ενώ το διοξείδιο του άνθρακα αποβάλλεται.
Οι πνεύμονες τραβούν οξυγόνο μέσα από τη μύτη και το στόμα. Το οξυγόνο εισέρχεται στους αερόσακους στους πνεύμονες γνωστούς ως κυψελίδες. Οι κυψελίδες είναι η τοποθεσία για την ανταλλαγή. Το διοξείδιο του άνθρακα πρέπει να υποστεί διάχυση για ανταλλαγή. Αυτή είναι η διαδικασία που μειώνει τη συγκέντρωση διοξειδίου του άνθρακα έτσι ώστε να διαχειρίζεται καλύτερα το αναπνευστικό σύστημα.
Οι συγκεντρώσεις διοξειδίου του άνθρακα είναι υψηλότερες στα ενεργά κύτταρα από ό, τι στα τριχοειδή αγγεία. Λόγω αυτού, τα κύτταρα ρίχνουν διοξείδιο του άνθρακα στα τριχοειδή για απομάκρυνση επειδή είναι εξοπλισμένα να χειρίζονται τον όγκο. Στα τριχοειδή αγγεία, το διοξείδιο του άνθρακα και το νερό συνδυάζονται, σχηματίζοντας όξινο ανθρακικό. Αυτό το μίγμα ταξιδεύει στα τριχοειδή των κυψελίδων και αναμειγνύεται με ιόντα υδρογόνου για να δημιουργήσει ανθρακικό οξύ. Οι κυψελίδες μπορούν στη συνέχεια να αποβάλλουν το διοξείδιο του άνθρακα με κάθε ανάσα, τερματίζοντας τη διαδικασία ανταλλαγής αερίων στο αναπνευστικό σύστημα.
Η απομάκρυνση του διοξειδίου του άνθρακα από το σώμα είναι σημαντική. Αν και είναι ένα υποπροϊόν της διαδικασίας παραγωγής ενέργειας του σώματος, είναι επιβλαβές. Τυχόν αναπνευστικά προβλήματα που προκαλούν μείωση της αναπνοής μπορεί να προκαλέσουν συσσώρευση διοξειδίου του άνθρακα στο αίμα. Τα κοινά αναπνευστικά προβλήματα περιλαμβάνουν εμφύσημα και χρόνια βρογχίτιδα. Οι συσσωρεύσεις διοξειδίου του άνθρακα στο αίμα μπορεί να προκαλέσουν σπασμούς, λήθαργο και τελικά θάνατο.
Η ανταλλαγή αερίων στο αναπνευστικό σύστημα, παρόμοια με τις λειτουργίες άλλων συστημάτων, είναι ζωτικό μέρος του τρόπου με τον οποίο λειτουργεί το σώμα για να διατηρήσει υγιείς συνθήκες. Το ανθρώπινο σώμα βασίζεται σε μεγάλο βαθμό στο οξυγόνο για να αποδώσει καλά σε οποιοδήποτε επίπεδο. Το διοξείδιο του άνθρακα καταλαμβάνει πολύτιμο χώρο και είναι επιβλαβές, οπότε το σώμα εργάζεται για να το αφαιρέσει.