Система дыхания включает дыхательный центр, воздухоносные пути - полость носа, глотку, гортань, трахею, бронхи, бронхиолы, легкие, а также плевру, межреберные мышцы и диафрагму. Важнейшую роль во всех процессах, протекающих в легких, играют сосуды. Главной функцией этой системы является обеспечение газообмена путем снабжения организма кислородом и удаления углекислого газа, что происходит в области аэрогематического барьера. Его формируют капилляры межальвеолярных перегородок и прилежащие к ним эпителиальные клетки альвеол - пневмоциты I типа, имеющие общую с капиллярами базальную мембрану. В состав барьера входит также выстилающая альвеолярную поверхность пленка сурфактанта.
Кроме газообмена, система дыхания участвует в поддержании постоянства КОС крови, изменяя уровень рСО2, а в результате выделения тепла поддерживает постоянство температуры тела. Дыхание формирует голос и участвует в организации речи. С помощью кашлевого и чихательного рефлекса она выполняет защитную функцию. Дыхание влияет на систему кровообращения, обеспечивая, в частности, возврат венозной крови к сердцу во время вдоха. Органы дыхания участвуют в депонировании крови, регуляции ее свертывания, очищении крови от микротромбов и продуктов метаболизма. В легких вырабатываются биологически активные вещества - гепарин, простагландины и др.
Большинство из указанных функций выполняет паренхима легких, по существу, огромная биологически активная мембрана, площадь которой составляет 80 м2 при выдохе и 120 м2 при вдохе. Через нее в организм поступает кислород и выводится углекислый газ. В связи с этим практически каждый патологический процесс, в первую очередь воспаление, пневмосклероз и опухоли, приводит к развитию дыхательной недостаточности - типовой форме патологии системы внешнего дыхания, при которой не обеспечивается необходимый уровень газообмена, что проявляется развитием гипоксии и гиперкапнии.