Именно в легочных альвеолах происходит процесс обмена газообразными субстанциями между внешней средой и организмом. Легочные альвеолы представляют собой особые тончайшие мембраны шаровидной формы, заполненные воздухом; мембраны альвеол соприкасаются со стенками многочисленных капилляров, по которым протекает кровь. Газообразные субстанции легко проникают через эти мембраны, причем направление диффузии газов определяется их концентрацией - из воздуха альвеол кислород проникает в кровоток, а углекислый газ из кровотока поступает в воздух, содержащийся в альвеолах.