Lebende Zellen benötigen Sauerstoff und Glukose, um chemisch miteinander zu reagieren, um eine aerobe Atmung zu erzeugen. Die Atmungsreaktion setzt Energie frei, die die Körperzellen zum Funktionieren benötigen, und erzeugt Kohlendioxid und Wasser als By- Produkte. Sowohl Glukose als auch Sauerstoff werden über den Blutkreislauf an die einzelnen Zellen verteilt.
Glukose ist ein Kohlenhydrat, das bei der Verdauung von Nahrungsmitteln entsteht und durch die Dünndarmwände in den Blutkreislauf aufgenommen werden kann. Glukose vermischt sich mit Blutplasma, um durch den Körper zu wandern und diffundiert durch die Kapillaren in die Zellen.
Sauerstoff dringt über die Lunge in den Körper ein und diffundiert durch die Alveolen in den Blutkreislauf. Im Blutkreislauf verbindet es sich mit Hämoglobin in den roten Blutkörperchen. Es diffundiert durch die Kapillaren auf ähnliche Weise wie Glukose.
Wenn sich Sauerstoff und Glukose in den Zellen treffen, findet die Atmungsreaktion statt. Das erzeugte Kohlendioxid diffundiert zurück in den Blutkreislauf und wandert zu den Alveolen, wo es durch die Lunge ausgeschieden wird.
Der Vorgang, bei dem Sauerstoff aufgenommen und Kohlendioxid ausgestoßen wird, wird als Belüftung bezeichnet. Die Alveolen übernehmen den Gasaustausch. Bei diesem Austausch wird auch ein Teil des durch die Atmung erzeugten Wassers ausgestoßen, weshalb man an einem kalten Tag seinen Atem sehen kann.