在人体的呼吸过程中，氧气和二氧化碳主要是在肺部的肺泡中进行交换。这个过程被称为气体交换或呼吸作用的一部分，具体来说是外呼吸阶段。当人们吸气时，空气通过鼻腔或口腔进入气管，然后到达支气管，并进一步分支成更细小的结构直到最终达到肺泡。肺泡是非常微小且薄壁的囊状结构，它们与毛细血管紧密相邻。
在这个区域，氧气从肺泡扩散到血液中，同时二氧化碳从血液扩散到肺泡内。这一过程依赖于浓度梯度：即气体总是从高浓度区向低浓度区移动。当富含氧气但二氧化碳含量较低的新鲜空气进入肺泡时，它会与经过肺部的、已经部分耗尽了氧气且含有较高水平二氧化碳的血液相遇。
由于氧气在肺泡中的浓度高于其在血液中的浓度，因此氧气分子能够穿过肺泡壁和毛细血管壁之间的薄层进入血液循环。相反地，因为血液中二氧化碳的含量比肺泡内的高，所以二氧化碳会从血液中释放出来并进入肺泡。随后，在呼气过程中，这些多余的二氧化碳会被排出体外。
这种高效的气体交换机制确保了人体细胞能够持续获得必要的氧气，并有效地清除代谢产生的二氧化碳，维持生命活动所需的正常生理状态。
