Ở phổi và các tế bào trong cơ thể, chất khí được trao đổi theo cơ chế khuếch tán:

- Trao đổi khí ở phổi: O₂ được khuếch tán từ phế nang đi vào máu trong mao mạch phổi và CO₂ từ máu trong mao mạch phổi đi ra phế nang.

- Trao đổi khí ở tế bào: O₂ được khuếch tán từ máu trong mao mạch cơ thể vào các tế bào và CO₂ từ trong các tế bào vào máu trong mao mạch cơ thể.