總的原理就是氣體的自由擴散肺與外界進行氣體交換的過程，也就是肺通氣的過程，而人透過肺與外界的氣體交換，完成一個生理過程，就是呼吸功能，也就是肺與外界進行氣體交換的過程。一個完整的“呼吸供能”過程應該分為三個相互聯絡的階段：（1）呼吸運動階段（也叫外呼吸，包括肺通氣和肺換氣） 呼吸系統的活動，吸進氧氣，撥出二氧化碳。在這一階段中，呼吸道（包括肺泡）中的氧氣的濃度最高，二氧化碳的濃度最低。（2）運輸階段：氧氣和二氧化碳隨血液迴圈的運輸，直到組織液旁的毛細血管。（3）呼吸作用階段：有機物在細胞內氧化分解，釋放能量。在這一階段中，細胞中的氣體氧氣的濃度最低，二氧化碳的濃度最高。第一階段和第二階段的聯絡是穿過肺泡壁和毛細血管壁的氣體交換。在物理中，有一個重要的原理，即物質從濃度高的地方向濃度低的方向擴散，濃度差是擴散的動力。肺泡中的氧氣濃度最高，所以，它向血液擴散，血液中的二氧化碳的濃度高於肺泡，所以它向肺泡擴散，兩種氣體向兩個不同的方向擴散，形成了氣體交換。這一過程，也叫肺換氣。第二階段和第三階段的聯絡是穿過細胞膜的氣體交換。由於細胞中的氧氣被消耗掉了，所以它的濃度最低，組織液中的氧氣向細胞內擴散；同樣，由於呼吸作用的結果，細胞內的二氧化碳濃度最高，便向組織液擴散。這一過程，也叫組織換氣。 由肺動脈流過來的血液中含有的氧氣濃度較小、二氧化碳濃度較大,呈現暗紅色,叫靜脈血.當流到肺中的毛細血管時，二氧化碳會透過毛細血管壁和肺泡壁進入肺泡中，氧氣會透過毛細血管壁和肺泡壁進入血液中與血紅蛋白結合，並隨紅細胞到達人體的沒一個部位。所以在肺靜脈中的血液含有較多的氧濃度，呈現鮮紅色，叫動脈血。 氣體交換 氣體在肺泡處的交換是透過肺泡和毛細血管壁進行的。氣體在組織內的交換也透過毛細血管壁進行。氣體是怎樣進行交換的呢?氣體分子不論在氣體狀態或溶解在體液中，都在不斷地運動，具有擴散性。一種氣體總是由多的地方向少的地方擴散，即總是由濃度高的地方向濃度低的地方擴散，直到平衡為止。氣體的濃度與壓力有關，濃度高，壓力也大；濃度低，壓力也小。因此也可以說，氣體是由壓力高的地方向壓力低的地方擴散的。氣體在肺泡和在組織內的交換，都是透過這種擴散作用實現的。 空氣由氧、二氧化碳、氮等組成。各種氣體都有一定的壓力，空氣中各種氣體壓力的總和即是大氣壓，其中每種氣體的壓力，即是該氣體的分壓。由於氣體總是由壓力高的地方向壓力低的地方擴散的，因此，某種氣體分子也總是從分壓高的部位擴散到分壓低的部位。 由於肺泡氣、血液和組織中的氧和二氧化碳的分壓不同(表6)，因此，在血液流經肺部毛細血管和組織細胞時，就可以進行氣體交換。