Oksigenacija poteka v pljučih, zlasti v alveolih. Alveoli so majhni zračni mešički v pljučih, kjer poteka izmenjava plinov. Ko vdihnemo, zrak, bogat s kisikom, vstopi v pljuča in difundira v alveole. Istočasno se ogljikov dioksid, odpadni produkt celičnega dihanja, razprši iz alveolov in se izdihne. Kisik, ki difundira v alveole, se nato s krvnim obtokom prenaša po telesu.