A tüdő a légzésben passzívan vesz részt, követi a mellüreg térfogatváltozásait. A mellüreg térfogatát a légzőizmok: a bordaközi izmok és a rekeszizom változtatják. Belégzéskor a légzőizmok összehúzódnak, a bordaközi izmok előre emelik a bordákat, a rekeszizom pedig a hasüreg felé húzódik. A térfogat-növekedés következtében a tüdőben lévő levegő nyomása csökken, ezért a külvilágból levegő áramlik a tüdőbe, egészen addig, amíg a nyomás a külső légnyomással egyenlővé nem válik. Kilégzéskor a légzőizmok elernyednek. A bordák lesüllyednek, a rekeszizom pedig bedomborodik a mell
üregbe. A mellüreg térfogata csökken, ezért nő a tüdőben a levegő nyomása. A levegő addig áramlik kifelé a tüdőből, amíg nyomása a külső légnyomással egyenlő nem lesz.Nyugodt légzéskor egy légvétellel kb. 0,5 dm 3 levegő cserélődik a tüdő légtere és a külvilág között. Nyugalmi állapotban a felnőttek percenként 12-16-szor vesznek levegőt. A percenként cserélt levegő mennyisége, a légzési perctérfogat tehát 6-8 dm 3 . A fizikai terheléshez a szervezet a légzési perctérfogat növelésével alkalmazkodik. Edzett ember egy-egy légvétellel több levegőt cserél, ezért légzésszáma kevésbé növekszik. Az edzetlen ember esetén azonnal nő a légzésszám. A lihegés következtében a légzőizmok gyorsan elfáradnak. A fizikai terheléshez szokott ember szervezete tehát gazdaságosabban alkalmazkodik az erőkifejtéshez.
A szervezetben lejátszódó gázcserefolyamatok
A szervezetben lejátszódó gázcserefolyamatok – a külső és a belső légzés – során a szén-dioxid és az oxigén diffúziójának irányát a koncentrációviszonyok határozzák meg. Ezért a kisvérköri keringéssel a tüdőbe érkező vérből a szén-dioxid a léghólyagocskák levegőjébe, az oxigén pedig a léghólyagocskák légteréből a vérbe diffundál. A gázcseréhez szükséges koncentrációkülönbséget a levegő magas oxigén és alacsony szén-dioxid tartalma biztosítja.
A nagyvérköri keringéssel a sejtekhez áramló vér oxigént ad le a szövetnedvbe, és szén-dioxidot vesz fel onnan. A gázcseréhez szükséges koncentrációkülönbséget a sejtek anyagcseréje tartja fenn: a sejtek felhasználják a szövetnedvbe diffundáló oxigént, és leadják a biológiai oxidáció során képződött szén-dioxidot.
A szén-dioxid sem gáz formájában szállítódik a vérben. A sejtekben képződött szén-dioxid a vérbe diffundál, és ott vízzel egyesülve szénsavat alkot. A szénsav pedig hidrogénkarbonát-ionra disszociál:
C O 2 + H 2 O = H 2 C O 3 = H + + H C O 3 −
A tüdőben a folyamat az ellentétes irányban folyik, a képződött szén-dioxid a léghólyagocskák üregébe diffundál. A szénsavképződést és bomlást egy enzim rendkívüli mértékben gyorsítja.