Trao đổi khí xảy ra trong các phế nang của phổi, cũng như trong các mao mạch bao quanh phế nang, Teach PE giải thích. Sự trao đổi khí ở hai vùng này xảy ra thông qua quá trình khuếch tán, nhờ đó oxy và carbon dioxide di chuyển từ khu vực có nồng độ cao hơn sang khu vực có nồng độ thấp hơn.
Khi một cá nhân hít phải oxy từ môi trường, oxy sẽ đi vào phế nang, làm cho không khí trong phế nang có nồng độ phân tử oxy cao hơn không khí trong mao mạch, chú thích của Teach PE. Ngược lại, không khí bên trong mao mạch có nồng độ phân tử carbon dioxide cao hơn không khí bên trong phế nang sau khi hít vào. Thông qua sự khuếch tán, một số oxy trong phế nang di chuyển vào các mao mạch, trong khi một số carbon dioxide trong các mao mạch di chuyển vào các phế nang. WebMD giải thích thông qua các mao mạch, oxy đi vào máu của người bệnh. Khi cá nhân thở ra, khí cacbonic sẽ được thải ra khỏi phế nang và ra môi trường.
Không khí hít vào từ môi trường bao gồm khoảng 21 phần trăm oxy và 0,04 phần trăm carbon dioxide. Không khí một người thở ra trở lại môi trường có khoảng 17 phần trăm ôxy và 3 phần trăm khí cacbonic, chứng tỏ hàm lượng ôxy giảm trong khi hàm lượng điôxít tăng lên. Điều này là do cơ thể sử dụng oxy để tạo ra năng lượng, trong khi carbon dioxide là chất thải của quá trình tạo năng lượng, Teach PE lưu ý.