动物与外界环境之间的气体交换过程。动物活动所需要的能量和维持体温的热量，都来自体内营养物质的氧化。氧化过程需消耗氧气产生CO₂和水。因此，动物体必须不断从外界摄取氧，排出CO₂，才能维持新陈代谢和机能活动的正常进行。

单细胞动物可直接与外界进行气体交换。多细胞动物组织细胞不直接与外界环境接触，是通过体液与外界交换气体。较高等的无脊椎动物有了专门的呼吸器官，它是由表皮的一部分转化形成的，或是向外突出成为水生种类的鳃，或是向体内凹入成为陆生种类的气管。陆生的节肢动物如昆虫，是通过气管系统交换气体。空气经体节两侧的气管口（气门）扩散进入气管，有的还需靠气门瓣膜的节律性活动和体壁肌肉的收缩来加强气管的通气活动。脊椎动物由于生活方式的不同，呼吸器官形成水生动物的鳃和陆生动物的肺。鱼类的呼吸器官是鳃，在鱼头的两侧各有四个鳃弓，每个鳃弓上有两行鳃丝，含有很多毛细血管，气体即在鳃丝处进行交换。两栖类幼体在水中生活，用鳃呼吸，经过变态发育为成体时，改用肺呼吸，肺的结构比较简单，呼吸机能较差，还须由皮肤进行辅助呼吸。爬行类完全适应陆地生活，肺的结构比较复杂，还出现了胸廓，借肋间肌的收缩改变胸廓的大小，加强呼吸动作。鸟类的呼吸系统很复杂，除了肺外还有许多薄壁的大气囊，分布在身体各部分；鸟类的肺容积小，由于有了气囊和较大的气管，因此整个呼吸系统的容积比哺乳动物大三倍。气囊壁薄，富于弹性，易于扩张和回缩，在呼吸运动过程中起着类似风箱的作用，驱使气体在吸气期和呼气期两次通过肺脏，提高肺内气体的交换效率。哺乳动物的肺高度发达，形成的肺泡数量甚多。马肺泡总数达500亿个，总面积约500平方米；猪肺泡数50～80亿个，总面积达50～80平方米，比体表面积大几十倍。哺乳动物呼吸除靠完整的呼吸系统外还需要一个气体运输系统，即血液循环系统，在肺和组织细胞之间运送含有大量O₂和CO₂的血液。因此，哺乳动物呼吸过程应包括三个相互联系的环节：①外呼吸。外界空气与肺泡之间（称肺通气）以及肺泡与肺毛细血管血液之间（称肺换气）的气体交换；②内呼吸。组织细胞与组织毛细血管血液之间的气体交换，以及细胞利用O₂，产生CO₂的过程；③气体在血液中运输：血液把来自肺的O₂运送到组织，把组织产生的CO₂运送到肺的过程。

每分钟的呼吸次数。健康动物的呼吸率因年龄、性别、活动、气温及海拔高度等而变化。幼龄动物呼吸率比成年动物高，睡眠时比觉醒时低；生产性能高的比低产的高；气温升高、肌肉运动、海拔高度升高时，呼吸率增加。

气体在肺泡与血液间的交换，是通过肺泡壁和毛细血管壁进行的。气体在组织内的交换需通过组织细胞和组织毛细血管壁。气体交换是通过气体分子的扩散作用来实现。扩散作用的方向和动力是呼吸膜两边的各种气体的分压差。气体从分压高的一侧向低的一侧扩散。空气是O₂、N₂、CO₂等组成的混合气体，这些气体分子运动所产生的压力总和称大气压。在海的水平面上一个大气压是760mmHg。各种气体在大气压中各自所占的压力称为该气体的分压。如空气中的氧占20.96%，它的分压是760×20.96%＝159mmHg，CO₂占0.04%，分压是0.3mmHg。动物平静呼吸时，流经肺泡周围的静脉血中的CO₂分压约为46mmHg，肺泡气中CO₂分压约为40mmHg，因此静脉血中CO₂分子向肺泡扩散。肺泡气的O₂分压约为102mmHg，静脉血中O₂分压约为40mmHg，肺泡气中O₂分子向肺泡周围的毛细血管内扩散，经过肺内气体的交换，静脉血转变为动脉血。在组织部位，由于组织细胞不断利用O₂和产生CO₂，因此组织细胞及细胞间液的O₂分压下降到30mmHg，低于毛细血管血液的O₂分压。而CO₂分压上升到50mmHg，高于毛细血管血液。所以动脉血流经组织毛细血管时，动脉血又变为静脉血。