Die Atemmembran ermöglicht den Austausch von Gasen zwischen den Lungenkapillaren oder Blutgefäßen und den Atmungseinheiten der Lunge, die aus Bronchiolen, Alveolargängen, Vorhöfen und Alveolen bestehen, so John E. Hall in das Guyton and Hall Lehrbuch der medizinischen Physiologie. Dieser Austausch transportiert Sauerstoff von den Alveolen in die roten Blutkörperchen und Kohlendioxid von den Blutkörperchen in die Alveolen.
Bestimmte Faktoren beeinflussen die Diffusionsrate, einschließlich der Dicke und Oberfläche der Membran sowie des Konzentrationsgradienten, bemerkt Hall. Ein Gasaustausch führt den Zellen Sauerstoff zu und entfernt Kohlendioxid, ein Abfallprodukt, das von der Lunge ausgeatmet wird. Die Atemmembran kann durch Flüssigkeit in der Lunge verdickt werden, wodurch Gase gezwungen werden, durch die Flüssigkeit und die Membran zu diffundieren.
Lungenerkrankungen, die zu einer Fibrose oder Vernarbung der Lunge führen, können ebenfalls zu einer Verdickung der Membran führen. Die Lungenoberfläche wird durch die Entfernung einer Lunge oder durch ein Emphysem verkleinert, wodurch die Alveolen zusammenwachsen und die Alveolarwände zerstört werden. Der Verlust der Alveolarwände verringert die Oberfläche der Atemmembran, was den Gasaustausch behindert und die Fähigkeit der Lunge behindert, Luft auszustoßen, erklärt das McGraw-Hill Human Physiology Lehrbuch. Die Atemmembran ist mit Schleim überzogen, einer klaren, rutschigen Substanz, die das Gewebe vor Staub, Bakterien und Viren schützt.