В физиологии дыхания различают обмен газов - восприятие О2 и отдача СО2 - между кровью и внешней газовой средой - внешнее дыхание и обмен газов между клетками и окружающей их тканевой жидкостью - внутреннее дыхание (клеточное или тканевое). Благодаря испарению воды с поверхности альвеол легкие участвуют также в физической регуляции тепла.
Особо следует отметить глубокую взаимосвязь между дыханием, системой крови, кровообращением и обменом веществ, что нередко отчетливо проявляется в патологии функции дыхания.