Obok impulsacji przenoszonej z płuc i klatki piersiowej, bardzo ważne jest pobudzenie poprzez bodźce chemiczne informujące o aktualnym stanie wysycenia krwi gazami i o jej pH. Chemiczna kontrola oddychania prowadzi do ustalenia wentylacji płuc w sposób pozwalający na utrzymanie prężności dwutlenku węgla w pęcherzykach płucnych na stałym poziomie, zniwelowanie skutków nadmiaru jonów wodorowych we krwi orz zapewnienie wzrostu prężności tlenu po obniżeniu się jego ilości do potencjalnie niebezpiecznego pozioma Sygnały chemiczne, to jest wzrost prężności dwutlenku węgla i stężenia jonów wodorowych oraz spadek prężności tlenu we krwi tętniczej, są odbierane przez chemoreceptory w kłębkach szyjnych i aortalnych. Kłębki szyjne położone są w okolicy rozwidlenia tętnic szyjnych wspólnych, natomiast w pobliżu luku aorty zlokalizowane są kłębki aortalne . Drugim miejscem odbierania sygnałów chemicznych jest sam pień mózgu. To tutaj właśnie zlokalizowane receptory pośredniczą w hiperwentylacji wywoływanej przez wzrost stężenia dwutlenku węgla, u zwierząt z odnerwionymi kłębkami szyjnymi i aortalnymi. Receptory te zlokalizowane są w rdzeniu przedłużonym, na jego brzusznej powierzclini, w okolicy ośrodka oddechowego.