Về phương diện hô hấp, máu có thể xem như là một hệ thống lý hoá phực tạp, có khả
năng thu nhận, cũng như giải phóng các khí hô hấp là O2 và CO2. Máu ñộng mạch có 19- 20% O2 và 52% CO2 còn máu tỉnh mạch có 12-14% O2 và 58% CO2, dẫn liệu trên chứng tỏmáu là tổ chức vận chuyển O2 và CO2. Nó lấy O2 ở phổi ñemñến cho mô bào và lấy CO2 sản phẩm cuối cùng của trao ñổi chất, ñem về phổi ñể thải ra ngoài.
1. Trao ñổi khí giữa phế nang và máu
Ðộng lực thúc ñẩy quá trình khuyếch tán các chất khí O2 và CO2 giữa phế nang và máu là sự trên lệch phân áp của chúng. Bằng thực nghiệm người ta ñã xác ñịnh ñược qui luật vậnchuyển ñó như sau: O2 từ phế nang khuyếch tán qua thành của nó và vách mao mạch vào máu. Còn CO2 thì ngược lại khuyếch tán từ máu vào phế nang. Quá trình này xảy ra chậm, nhưng nhờ bề mặt tiếp xúc rộng nên vẫn ñảm bảo ñược nhu cầu về trao ñổi khícho cơ thể. Sự chênh lệch phân áp CO2 giữa phế nang và máu không lớn so với sự chênh lệch của O2. Nhưng do tốc ñộ khuyếch tán của CO2 qua thành mỏng nhanh hơn O2 tới 25 lần do ñó sự trao ñổi CO2 vẫn ñảm bảo cân bằng và diễn ra thuận lợi.
2. Trao ñổi khí giữa máu và mô bào
Do ñòi hỏi ôxy cho quá trình ôxy hóa mà nó ñược khuyếch tán từ máu (nơi có phân áp cao) vào mô bào (nơi có phân áp thấp hơn). Ngược lại CO2 sản phẩm của dị hoá ở mô bào ñược khuyếch tán từ mô bào vào máu ñể về phổi thải ra ngoài. Qui luật trao ñổi như
sau: