氣體交換是以擴散的方式進行的。

氣體交換的動力

氣體交換的動力是氣體分壓差。氣體也總是從分壓高處向分壓低處擴散。所謂分壓是指混合氣體中各組成氣體具有的壓力。例如在海平面的大氣壓平均約為101kPa，O₂含量為20.84%，則O₂分壓（PO₂）約為20.7kPa；N₂的含量為78.62%，其分壓（PN₂）約為79.4kPa；CO₂含量僅0.04%，則CO₂分壓（PCO₂）僅0.04kPa。

氣體交換的過程

肺泡氣直接與肺毛細管血液直接進行氣體交換。其成分既不同于吸入氣也不同于呼出氣。通過呼吸運動，肺泡氣不斷獲得更新，因而保持了它所含O₂和CO₂濃度的相對穩定性。吸入氣（空氣），呼出氣。肺泡氣PO₂高于靜脈血的PO₂；其CO₂分壓則低于靜脈血的PCO₂。因此，O₂由肺泡向靜脈血擴散；而CO₂由肺動脈毛細管中靜脈血向肺泡擴散。這樣，靜脈血變成了動脈血。當動脈血經毛細血管流向組織時，組織內PO₂低于動脈血的PO₂；而其PCO₂則高于動脈血的PCO₂，這里又進行了一次氣體交換。動脈血經過這次氣體交換后變成靜脈血。組織由此而獲得O₂，排出CO₂。

影晌氣體交換的因素

氣體擴散的速度/如果某一氣體擴散速度快，則其交換也快；另一氣體擴散速度慢，則其交換也慢。氣體分子的擴散速度（d）與其溶解度（s）成正比，與其分子量（MW）的平方根成反比。如果CO₂與O₂的分壓差梯度相同，CO₂擴散速度為O₂的20倍。從表7－1可知靜脈血和肺泡氣中CO₂的分壓差約為0.8kPa，O₂的分壓差約為8.51kPa約為CO₂的10倍，但總合起來，CO₂的擴散速度仍比O₂快。

呼吸膜 呼吸膜的通透性、厚度以及面積都會影響氣體交換的效率。在某些病理情況下，如肺纖維化，肺炎，呼吸膜厚度增加，氣體交換效率降低。又如在肺氣腫時，由于肺泡融合，氣體擴散的呼吸膜總面積減小，也使氣體交換減少。

通氣/血流（V/Q）比值 通氣血流比值即每分肺泡通氣量對每分肺血流量（心輸出量）的比值。正常人安靜時，每分肺泡通氣量約為4.2L，每分心輸出量約為5L，則V/Q的比值為0.84。通氣量與血流量匹配合適，氣體交換效率高。