1. Szellőztetés: Belégzéskor a rekeszizom és a bordaközi izmok összehúzódnak, kitágul a mellüreg, és levegő áramlik a tüdőbe. Ezt a légmozgást elősegíti a légkör és az intrapleurális tér (a tüdő és a mellkasfal közötti tér) közötti nyomásgradiens.
2. Diffúzió: Amint a levegő belép a tüdőbe, az oxigén diffúzió útján az alveolusokból (a tüdőben lévő apró légzsákokból) a véráramba kerül. Az alveolusokat kapillárisok bélelik, amelyek apró véredények, amelyek lehetővé teszik a gázok cseréjét. A magas oxigénkoncentráció az alveolusokban és az alacsony oxigénkoncentráció a kapillárisokban olyan koncentrációgradienst hoz létre, amely az oxigénmolekulák mozgását az alveolusokból a kapillárisokba hajtja.
3. Hemoglobin kötés: A kapillárisokban az oxigén a hemoglobinhoz, a vörösvértestekben található fehérjéhez kötődik. A hemoglobinnak nagy affinitása van az oxigénhez, így nagy mennyiségű oxigént szállít a szervezetben. Minden hemoglobin molekula négy oxigénmolekulához kapcsolódhat, oxihemoglobint képezve.
4. Perfúzió: A tüdőkeringés biztosítja, hogy a tüdőből származó oxigénnel dúsított vér eloszlik a test többi részében. A szív oxigénmentesített vért pumpál a jobb kamrából a tüdőbe a tüdőartériákon keresztül. Ez az oxigénmentesített vér áthalad az alveolusokban lévő kapillárisokon, ahol felveszi az oxigént, és oxigénnel gazdagodik. Az oxigéndús vér ezután a tüdővénákon keresztül visszatér a szívbe, és az aortán keresztül a test többi részébe pumpálódik.
Ezen mechanizmusok révén a tüdőszövet oxigénnel telítődik, ami lehetővé teszi az oxigén és a szén-dioxid cseréjét a tüdő és a véráram között. Az oxigénnel dúsított vér ezután a szervezet különböző szöveteibe és szerveibe kerül, és a sejtlégzéshez nélkülözhetetlen oxigént szállít, amely energiát termel a szervezet élettani folyamataihoz.