Es la que acontece ya en el interior de los pulmones, las vías respiratorias se subdividen formando una fina red de diminutos tubos que ocuparán todo el volumen pulmonar, llamados bronquiolos, que a su vez terminarán dividiéndose en pequeños sacos de aire denominados alveólos, estos están rodeados de pequeños vasos sanguíneos llamdaos capilares.
El oxígeno del aire se difunde a través de la delgada pared de los alveolos y pasa a la sangre fijándose a los glóbilos rojos, tiene lugar e intercambio gaseoso entre el oxígeno del aire y el anhidrido carbónico de la sangre.