Gāzu maiņa starp iesūkto gaisu un asinīm notiek plaušās caur alveolu sienu. Alveolu diametrs ir apm. 0,2 mm. Ap tām ir biezs kapilāru tīkls. Gaisu no 

asinīm šķir alveolu un kapilāru cieši sakļautās sienas, kuru kopējais biezums ir tikai 1,4 μm. Skābekļa un ogļskābās gāzes maiņa notiek difūzijas ceļā: gāzu molekulas pārvietojas no vides ar lielāku koncentrāciju uz vidi, kur šo gāzu koncentrācija ir mazāka. Tāpēc skābeklis no alveolām ieplūst asinīs, bet ogļskābā gāze no

 venozajām asinīm pāriet alveolu gaisā. Gāzu maiņa notiek ļoti strauji un pilnīgi: asinis caur plaušu kapilāriem izplūst apmēram 1 sekundē, tomēr šajā laikā tās iegūst tādu pašu gāzu sastāvu (pēc parciālajiem spiedieniem), kāds ir alveolu gaisā.

Organismā gāzu apmaiņa notiek starp dažādām vidēm – starp gaisu un asinīm, starp asinīm un audu šķidrumu. Šīs vides vienu no otras šķir bioloģiskās membrānas, caur kurām gāzes ceļo abos virzienos. Gaisā, ko elpojam ir: 20,94% skābekļa; 0,03% ogļs

kābās gāzes; 79,03% slāpekļa. Gāzu difūziju caur bioloģiskajām membrānām nodrošina gāzu parciālā spiediena atšķirība starp abām vidēm. Miera stāvoklī skābekļa parciālais spiediens alveolārā gaisā ir 103 mm Hg. Venozajās asinīs skābekļa parciālais spiediens ir 40 mm Hg. Plaušās skābeklis pāriet no alveolu gaisa asinīs tāpēc, ka skābekļa parciālais spiediens alveolu gaisā ir lielāks nekā tā spriegums venozajās asinīs (100 mm Hg   40 mm Hg). Ogļskābā gāze pāriet no venozajām asinīm alveolu gaisā, jo ogļskābās gāzes spriegums venozajās asinīs ir lielāks nekā tās parciālais spiediens alveolu gaisā (46 mm Hg 

  40 mm Hg).

Skābeklis un ogļskābā gāze asinīs atrodas un tiek pārnesti gan fizikāli šķīdinātā veidā, gan ķīmiski saistītā veidā.