L’O₂ que es difon de l’aire a la sang és transportat des dels pulmons fins als teixits, on es forma el CO₂, que segueix el camí invers. L’O₂ es transporta fonamentalment en combinació amb l’hemoglobina, una molècula que es combina amb gran facilitat amb aquest element químic, cosa que li permet de transportar de 30 a 100 vegades més O₂ que no pas si el gas només estigués dissolt en la sang. D’altra banda, el CO₂ es combina en la sang amb diverses substàncies i es transforma en altres substàncies químiques, de manera que la sang en pot transportar de 20 a 30 vegades més quantitat que si hi estigués dissolt.