Các phế nang có diện tích bề mặt lớn để trao đổi khí nhanh chóng, đây là chức năng chính của phổi. Có khoảng 300 triệu phế nang được tìm thấy bên trong phổi.
Sự trao đổi khí giữa không khí mà con người hít vào và máu trong hệ tuần hoàn là rất quan trọng để tồn tại. Trao đổi khí mô tả sự trao đổi oxy và carbon dioxide qua màng hô hấp. Các phế nang là những túi khí nhỏ, hình tròn, rất quan trọng vì chúng làm tăng đáng kể diện tích bề mặt của phổi. Do có nhiều vách bề mặt của phế nang, phổi có diện tích bề mặt xấp xỉ kích thước của một sân quần vợt.
Diện tích bề mặt lớn này cho phép trao đổi khí nhanh chóng. Carbon được khuếch tán vào phế nang và oxy được khuếch tán ra ngoài từ phế nang vào máu. Mỗi phế nang được kết nối với một mạng mao mạch mang các tế bào hồng cầu thiếu oxy đến gần các phế nang để chúng có thể hấp thụ oxy khuếch tán. Mạng lưới mao dẫn phức tạp và mở rộng này cho phép trao đổi liên tục các khối lượng lớn khí.
Các phế nang có một số tính năng bổ sung giúp cải thiện hiệu quả hoạt động của phổi. Các phế nang ẩm để các chất khí tan ra trước khi khuếch tán qua chúng. Các chất khí có thể khuếch tán qua phế nang với tốc độ nhanh do thành mỏng của chúng.
