肺泡内气体交换，即空气中氧气弥散入血及机体代谢产生的二氧化碳弥散至肺泡后向外呼出的过程。呼吸系统包括从气管到终末细支气管的通气部分，以及有气体交换功能的弥散部分，即呼吸性细支气管到肺泡部分。空气中的氧气进入肺泡，再通过肺泡壁到达肺间质进入血，此时静脉血转变为含氧量丰富的动脉血，可供给全身脏器使用。

机体产生的二氧化碳等代谢产物也通过以上途径从血液进入肺泡，使肺泡二氧化碳含量增高，通过呼气动作将体内二氧化碳排出。部分肺部疾病除影响通气功能外，还可影响弥散功能，如肺间质改变可导致弥散功能降低。而慢性阻塞性肺疾病、支气管哮喘可导致氧气不能有效运输到肺泡，进而可出现呼吸衰竭。