การแลกเปลี่ยนก๊าซเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นเป็นส่วนหนึ่งของการหายใจช่วยให้สิ่งมีชีวิตแลกเปลี่ยนก๊าซเสียสำหรับก๊าซที่ต้องการเพื่อให้สามารถทำงานได้ ในกรณีของมนุษย์และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่น ๆ สิ่งนี้จะช่วยให้การแสดงออกของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และการดูดซึมของออกซิเจน การแลกเปลี่ยนก๊าซจะเกิดขึ้นตามเยื่อบุทางเดินหายใจเช่นเยื่อบุของปอดในสัตว์และระบบไหลเวียนของสิ่งมีชีวิตช่วยให้ก๊าซเคลื่อนที่ทั่วร่างกาย ในสัตว์ที่มีเซลล์เดียวการแลกเปลี่ยนก๊าซช่วยให้ก๊าซสามารถเคลื่อนเข้าและออกจากเซลล์ได้อย่างอิสระโดยตรง
ในพืชใบไม้ทำหน้าที่เป็นเยื่อบุทางเดินหายใจโดยมีเส้นเลือดฝอยเล็ก ๆ ในใบทำหน้าที่ขนส่งก๊าซและสารอาหารไปทั่วต้นไม้ สัตว์อย่างสัตว์สะเทินน้ำสะเทินบกอาจพึ่งพาผิวหนังเพื่อแลกเปลี่ยนก๊าซในขณะที่สัตว์ที่เลี้ยงอย่างปลาใช้พื้นที่ผิวขนาดใหญ่ของเหงือกเพื่อดึงออกซิเจนที่ละลายแล้วออกจากน้ำและเข้าไปในร่างกาย
ทุกครั้งที่คนหายใจลมหายใจที่เต็มไปด้วยออกซิเจนและก๊าซอื่น ๆ เข้าสู่ปอด อากาศเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความดันสูงปอดที่เต็มไปยังพื้นที่ที่มีความดันต่ำหนึ่งในถุงลมถุงเล็ก ๆ ที่เรียงรายอยู่ในปอด จากนั้นออกซิเจนจะผ่านเมมเบรนบาง ๆ เข้าไปในเส้นเลือดฝอยเพื่อส่งปอดซึ่งจะไปจับกับฮีโมโกลบินเพื่อการขนส่งไปทั่วร่างกาย ในขณะที่เลือดไหลเวียนมันก็จะนำของเสียเช่นคาร์บอนไดออกไซด์ส่งไปยังปอดเพื่อแลกเปลี่ยนก๊าซเพื่อที่พวกเขาจะถูกบังคับให้ออกจากถุงลมและหายใจออกเมื่อคนหายใจออก
ผู้ที่หายใจลำบากอาจเริ่มขาดออกซิเจนซึ่งเป็นสภาวะที่มีออกซิเจนไม่เพียงพอที่จะไปถึงร่างกาย สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้เมื่อการแลกเปลี่ยนก๊าซถูกยับยั้งโดยของเหลวในปอดเมื่อปอดไม่สามารถพองตัวได้อย่างเหมาะสมหรือเมื่อทางเดินหายใจถูกขัดขวาง ผู้ป่วยที่ไม่สามารถขับไล่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และได้รับออกซิเจนในการแลกเปลี่ยนจะเริ่มพัฒนา bluing ขาและสามารถหอบอากาศ
ในสภาพแวดล้อมที่อุดมไปด้วยก๊าซอื่นเช่นไนโตรเจนก๊าซนั้นสามารถแทนที่ออกซิเจนทำให้ออกซิเจนไม่สามารถไปถึงปอดได้ ผู้ป่วยอาจหายใจได้ตามปกติ แต่เนื่องจากการแลกเปลี่ยนก๊าซกับออกซิเจนไม่เกิดขึ้นบุคคลนั้นจะกลายเป็นออกซิเจนที่อดอาหารอย่างช้าๆ ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับก๊าซที่ถูกหายใจผู้ป่วยสามารถพัฒนาอาการเช่นความเวียนศีรษะความสับสนและความง่วงนอนก่อนที่จะหมดสติไปสู่อาการโคม่าและเสียชีวิตในที่สุดเนื่องจากขาดออกซิเจน
