Gāzu maiņa starp asinīm un audiem notiek principā tāpat kā plaušās starp asinīm un gaisu: skābeklis no asinīm caur kapilāru sienu difuzē audu šķidrumā un no no turienes šūnās, kur tiek iesaistīts oksidācijas procesos. Audos no asinīm pāriet tikai apmēram 40% piegādātā skābekļa. Fiziskā darba laikā muskuļi izmanto 50 - 60% skābekļa.

Bioloģiskā oksidācija jeb audu elpošana noris katrā dzīvā šūnā. Šajā procesā ietilpst sarežģītas ķīmiskas reakcijas, ko veic fermenti ar skābekļa līdzdalību. Šajās reakcijās barības vai rezerves vielas tiek šķeltas un noārdītas, atbrīvojas enerģija, kuras lielākā daļa uzkrājas adenozīntrifosfāta (ATF) veidā, ko tūliņ izmanto muskuļu darbā, dziedzeru sekrēcijā u.c. dzīvības norisēs. Galvenie procesa galaprodukti ir ūdens un ogļskābā gāze, kas elpošanas norisēs tiek izvadīti no organisma. Rezerves vielu krājumi organismā var būt samērā lieli, taču enerģijas (ATF) rezerves ir niecīgas.

Ja beidzas skābekļa piegāde audiem un reizē ar to arī bioloģiskā oksidācija, dzīvības procesi izbeidzas un šūnas iet bojā. Smadzenēs šūnu bojāeja sākas jau 5 - 8 minūtes pēc skābekļa piegādes beigšanās. Tāpēc elpošana ir viens no tiem procesiem, bez kuriem nav iespējama augstāko organismu eksistence