De belangrijkste verandering in het bloed terwijl het door het ademhalingssysteem stroomt, is de uitwisseling van zuurstof en kooldioxide tussen het bloed en de lucht in de longen.

- In de longen stroomt het bloed door kleine bloedvaten, haarvaten genaamd, die zich in de wanden van de longblaasjes (luchtzakjes) bevinden. De wanden van de longblaasjes zijn erg dun, waardoor de uitwisseling van gassen mogelijk is.

- Terwijl het bloed door de haarvaten stroomt, diffundeert zuurstof uit de lucht in het bloed, terwijl koolstofdioxide uit het bloed in de lucht diffundeert. Dit proces wordt vergemakkelijkt door het verschil in partiële druk van gassen tussen de longblaasjes en het bloed.

- Het zuurstofrijke bloed verlaat vervolgens de longen en wordt door het hart naar de rest van het lichaam gepompt, waardoor de cellen de zuurstof krijgen die ze nodig hebben om te functioneren.