多くの生物は酸素を体内に取り入れることによって生命を維持しています。
食物栄養素から生命活動に必要なエネルギーを獲得するために酸素を必要とします。酸素を取り入れた体内では、栄養素のもつ科学エネルギーを生物学的エネルギーとして利用しやすいかたちにするための、一連の生体内酸化還元反応が行われます。
外界から酸素を取り入れるしくみは、外呼吸と内呼吸に分類されます。外界から体内に酸素を取り入れ、体内で老廃物として生じた二酸化炭素を外界に排出すること、つまり外界から運び込まれた酸素と体内で生じた二酸化炭素とのガス交換を外呼吸といいます。このガス交換はおもに呼吸器官（鼻腔・口腔・気管・気管支・肺など）によって行われます。
外呼吸によって体内に取り込まれた酸素は、血液によって体を構成するあらゆる組織に運ばれ細胞に吸収消費されます。また細胞から排出される老廃物としての二酸化炭素は血液中に入って外呼吸によって体外に排出されます。このような血液と組織細胞とのガス交換を内呼吸あるいは組織呼吸といいます。
単位時間に外気が呼吸器官に出入りする回数を呼吸頻度といい、環境条件や生理条件が一定であればある程度定まった値を示します。ヒトの安静時における呼吸頻度は1分間当たり成人で15〜20、小児で20〜30です。一般に呼吸数をnとすると脈拍数は4nの関係があります。
また、1呼吸ごと肺に出入りする空気量（呼吸量）は成人で平均500cm3です。これに対し、極力息を吸い込んでから一気に息を吐き出した時の空気量を肺活量といい成人では平均3,500cm3です。
