Die innere Atmung findet in den Geweben des Körpers durch den Austausch von Gasen zwischen den systemischen Kapillaren und der umgebenden Gewebeflüssigkeit statt, so die McGraw-Hill College Division. Im Gegensatz dazu ist die äußere Atmung der Austausch von Gasen zwischen Luft in den Lungenbläschen und Blut in den Lungenkapillaren.
Die innere Atmung reinigt die Gewebeflüssigkeit von Kohlendioxid im Austausch für den Sauerstoff, der von Hämoglobinmolekülen im Blut transportiert wird. Wie Dr. Hugh Potter vom Union County College erklärt, diffundiert Kohlendioxid aufgrund des Partialdrucks des Gases über die Kapillarwände in das Blut. Gase folgen einer Nettobewegung entlang eines Druckgradienten von hohen zu niedrigen Konzentrationen. Der Sauerstoff im Blut folgt diesem gleichen Gesetz und diffundiert aufgrund niedriger Sauerstoffkonzentrationen im Gewebe in die umgebende Gewebeflüssigkeit. Innerhalb der Gewebezellen wird der zugeführte Sauerstoff zur aeroben Zellatmung verwendet. Als Nebenprodukt dieses biochemischen Prozesses entsteht Kohlendioxid, bemerkt Carl Rod Nave von der Georgia State University.