Funcția principală a sistemului respirator este schimbul de gaze precum oxigenul și dioxidul de carbon în plămâni. Respirația, sau respirația, permite această funcție importantă să aibă loc. Aerul care transportă oxigen intră în corp în timpul inhalării, iar aerul care transportă dioxid de carbon este expulzat din corp prin expirare. Oxigenul este o cerință vitală a tuturor celulelor pentru a supraviețui și a-și îndeplini numeroasele funcții. Dioxidul de carbon este în mare parte un produs rezidual al proceselor din interiorul corpului și nu este de obicei necesar celulelor.
Toate structurile din tractul respirator joacă roluri necesare în funcționarea sistemului. Căile respiratorii superioare, care includ nasul, gâtul, cutia vocală și traheea sau trachea, sunt căi de trecere pentru oxigen și dioxid de carbon în timpul procesului de respirație. În tractul respirator inferior, format din plămâni, bronhii și sacii alveolari, are loc procesul de schimb de gaze.
Pe măsură ce oxigenul ajunge în trahee, acesta se deplasează către cele două bronhii principale, care se împart în plămânul drept și plămânul stâng. Oxigenul trece apoi la numeroasele bronhiole ale fiecărui plămân și, în cele din urmă, ajunge la milioanele de saci alveolari. Vasele de sânge mai mici, numite capilare, sunt prezente pe suprafețele sacilor alveolari. Sângele care transportă dioxid de carbon ajunge la plămâni prin capilare pentru a schimba acel gaz cu oxigen. Sângele care transportă oxigen merge apoi către inimă pentru a fi livrat către alte organe ale corpului.
Procesul de respirație este guvernat de acțiunile sistemului nervos central, ale diafragmei, plămânilor și ale sistemului circulator. Există un centru respirator în creier care reglează procesul. Mușchii din piept, precum diafragma și cei dintre coaste, ajută la expansiunea și colapsul plămânilor în timpul fiecărei respirații. După schimbul de gaze în plămâni, sângele oxigenat intră de obicei în sistemul circulator pentru a ajunge în toate părțile corpului.
Orice perturbare a componentelor care reglează procesul respirator poate afecta funcția sistemului respirator. Bolile tractului respirator pot include infecții precum pneumonia, tuberculoza și bronșita. Îngustarea căilor respiratorii face adesea dificilă respirația pentru mulți pacienți cu astm. Substanțele nocive, cum ar fi fumul de tutun și gazul radon, pot ajunge și în plămâni dacă sunt inhalate din aer. Aceste substanțe pot duce la dezvoltarea tumorilor pulmonare și a cancerelor, provocând adesea deteriorarea sistemului respirator și a altor sisteme ale corpului uman.