肺泡內氣體交換，即空氣中氧氣彌散入血及機體代謝產生的二氧化碳彌散至肺泡后向外呼出的過程。呼吸系統包括從氣管到終末細支氣管的通氣部分，以及有氣體交換功能的彌散部分，即呼吸性細支氣管到肺泡部分。空氣中的氧氣進入肺泡，再通過肺泡壁到達肺間質進入血，此時靜脈血轉變為含氧量豐富的動脈血，可供給全身臟器使用。機體產生的二氧化碳等代謝產物也通過以上途徑從血液進入肺泡，使肺泡二氧化碳含量增高，通過呼氣動作將體內二氧化碳排出。部分肺部疾病除影響通氣功能外，還可影響彌散功能，如肺間質改變可導致彌散功能降低。而慢性阻塞性肺疾病、支氣管哮喘可導致氧氣不能有效運輸到肺泡，進而可出現呼吸衰竭。