Tlen oraz dwutlenek węgla przechodzą przez barierę krew—powietrze drogą dyfuzji.
Ponieważ ciśnienie parcjalna tlenu w powietrzu pęcherzykowym (13,30 kPa) jest wyższe od prężności tego gazu we kiwi żylnej opływającej pęcherzyki (5,32 . kPa), tlen dyfunduje z pęcherzyka płucnego do kroi
W podobny sposób dochodzi do dyfuzj dwutlenku węgla, z tym że kierunek dyfuzji jest odwrotny. W powietrzu pęcherzykowym ciśnienie parcjalne CO, równa jest 5.32 kPa. We krwi żyhej opływającej pęcherzyki prężność CO; wynosi 6,11kPa.
Hemoglobina znajdująca się w krwinkach czerwonych łączy się z tlenem rozpuszczonym w osoczu przy czym jedna cząsteczka hemoglobiny może przyłączyć 4 cząsteczki tlenu. Jeden gram w pełi' wysyconej tlenem hemoglobiny wiąże 1.39 ml tego gazu, co oznacza, że teoretycznie w płucach może związać się z hemoglobiną około 850 ml Ck w ciągu jedną minuty
Dwutlenek węgla wytworzony w tankach transportowany jest we kiwi w postaci wodorowęglanów. W płucach wodorowęglany zostają zamienione w dwutlenek węgla przez obecny w erytrocytach enzym anhytkazę węglanowa, zgodnie z równaniem chemicznym: HCOj-+H+= H2OtCO:. Wytworzony w ten sposób tf*vttenek węgla dyfunduje do pęcherzyków płucnych' a następnie do drzewa oskrzelowego