Hər bir canlı kimi insan da daim nəfəs alır. Orqanizmdə tənəffüsə xidmət edən orqanlar sistemi aşağıdakılardan ibarətdir: burun boşluğu, qırtlaq, traxeya (nəfəs borusu), bronxlar, ağciyərlər. Tənəffüs yolları yuxarı və aşağı olmaqla iki yerə bölünür. Yuxarı tənəffüs yolları burun boşluğundan, udlağın burun hissəsindən təşkil olunmuşdur. Aşağı tənəffüs yollarına qırtlaq, nəfəs borusu və bronxlar aiddir.
Tənəffüs orqanları üçün səciyyəvi xüsusiyyətlərdən biri də budur ki, onların bəzilərinin divarlarındakı hialin qığırdaq toxuması həmin orqanların boşluğunun sıxılmasını məhdudlaşdırır. Tənəffüs yollarının selikli qişası çoxsıralı kirpikli silindrik epitellə örtülmüşdür. Bu toxuma nəfəsalma zamanı havanı toz hissəciklərindən təmizləyir.
Nəfəsalma zamanı hava burun boşluğundan udlağa, oradan qırtlaq vasitəsilə nəfəs borusuna keçir. Nəfəs borusundan hava bronxlar vasitəsilə ağciyərlərə, oradan da alveollara daxil olur. Ağciyər alveollarına dolan hava ilə alveol divarının kapillyarlarında cərəyan edən qan arasında qazlar mübadiləsi baş verir. Havadan oksigen qana, qandan karbon qazı isə alveollara keçir. Nəfəsvermə zamanı karbon qazı xaricə çıxır.

Burun boşluğu tənəffüs orqanlarının başlanğıcı olub, sağ və sol hissələrə bölünür. Onun aşağı hissəsi tənəffüs, yuxarı hissəsi isə qoxu funksiyası daşıyır. Tənəffüs hissəsinin daxili epitel örtüyündə çoxlu qan kapillyarları olub, o, qırmızı rəngdə görünür. Qoxu hissəsi havadakı qaz halında olan iyli maddələrlə qıcıqlanan reseptorlarla zəngindir.
Qırtlaq boyunun ön tərəfində, dilaltı sümüyün altında yerləşir. Onun üstündə qırtlaq qapağı vardır. Nəfəs borusu 9-15 sm uzunluqda olub, qida borusunun ön tərəfi ilə aşağıya doğru enir. 16-20-yə qədər hialin qığırdaq halqa­sından ibarətdir. Halqaların ön və yan divarları qığırdaqdan, arxa divarı isə birləşdirici toxumadan əmələ gəlmişdir. Nəfəs borusu daxildən selikli qişa ilə örtülmüşdür. Selikaltı qişada çoxlu kiçik selik vəziləri vardır.
Nəfəs borusu (traxeya) iki böyük - sağ və sol bronxlara ayrılır. Onların daxili səthi kirpikli epitellə örtülüdür. Kirpiklərin hərəkəti ilə bronxlarda əmələ gələn selik qırtlağa doğru hərəkət edir.
Ağciyərlər cüt orqan olub, döş boşluğunda yerləşir. Ağciyərin zirvəsi və əsası vardır, içəri səthinin ortasından bir az yuxarıda ağciyər qapısı yerləşir. Baş bronxlar və ağciyər arteriyaları buradan ağciyərlərə daxil olur, ağciyər venaları və limfa damarları isə xaricə çıxır. Histoloji quruluşuna görə ağciyərlər mürəkkəb borulu-aleveollu vəzilərə aiddir. Böyük bronxlar ağciyərlərə daxil olduqdan sonra bronxlara və bronxiollara, sonuncular isə öz növbəsində alveol axacaqlarına bölünür. Alveol axacaqları alveol kisəciklərinə açılır.
Bronxiollar, alveol axacaqları və alveol kisəcikləri birlikdə ağciyərlərin quruluş vahidləri olub, asinus adlanır. Bronxial sistem vəzifəcə iki hissəyə bölünür:
1. Bronx ağacı hüdudi bronxiollara qədər hava daşıyıcı funksiyanı yerinə yetirir.
2. Alveolyar aparat-bronxiollardan alveollara qədər olub, qazlar mübadiləsini həyata keçirir.
Ağciyərlərdə qazlar mübadiləsi alveolun ikiqatlı epitel divarı ilə kapillyar divarı arasında gedir. Alveollarda olan oksigen kapillyarlara, kapillyarlarda olan karbon qazı alveola diffuziya edir.
Hər bir ağciyər seroz qişadan əmələ gəlmiş plevra kisəsinin daxilində yerləşir. Plevra iki vərəqədən ibarətdir: visseral və parietal plevra. Visseral plevra ağciyərləri hər tərəfdən, parietal plevra isə döş boşluğunun divarlarını daxildən örtür. Bu plevra vərəqələri arasındakı yarıq (plevra boşluğu) qismən maye ilə tutulmuşdur. O, plevra vərəqələrini sürtünmədən qoruyur, ağciyərləri nəm saxlayır.
Ağciyərlərdə qaz mübadiləsi. Orqanizm üçün mühüm bioloji əhəmiyyətə malik olan tənəffüs sistemi bir sıra funksiyalar yerinə yetirir. Hüceyrələri oksigenlə təmin etməklə orqanizmdə gedən oksidləşmə-reduksiya proseslərinin təşkilində mühüm rol oynayır. Bunlar vasitəsilə karbon qazı və qaz vəziyyətində olan bəzi qoxulu maddələr xaric olunur. Tənəffüs yollarında ifraz olunan seliyin tərkibindəki lizosim adlı bakterisid maddə və qan kapillyarlarından seliyə keçən leykositlər xarici mühitdən tənəffüs yollarına düşən mikroorqanizmləri məhv edir. Nəfəslə alınan atmosfer havası tənəffüs yollarında toz cisimciklərindən təmizlənir və bədən temperaturunadək qızdırılır. Bundan başqa, burun boşluğunda yerləşmiş qoxubilmə orqanının reseptorları vasitəsilə qaz halında olan maddələrin qoxusu ayırd edilir.
Tənəffüs prosesi havanın xarici mühitdən alınmasından, yəni ağciyərlərdə qaz mübadiləsindən (xarici tənəffüs və ya ağciyərlərin ventilyasiyası), qazların qan vasitəsilə hüceyrələrə və əks istiqamətdə daşınmasından, toxumalarda qaz mübadiləsindən (daxili tənəffüs və ya toxuma tənəffüsü), eləcə də venoz qanla çatdırılan karbon qazının ağciyərlərlə orqanizmdən xaric olunmasından ibarətdir.
Xarici və daxili tənəffüs zamanı ağciyərlərdə və toxumalarda qaz mübadiləsi osmos və diffuziya qanunları əsasında gedir. Bu proses sinir-humoral yolla tənzim olunur.
Xarici tənəffüs. Nəfəsalma (inspirasiya) zamanı diafraqma və xarici qabırğaarası əzələlər təqəllüs edir, diafraqma yastılaşır və qabırğalar qalxır. Nəticədə döş qəfəsinin həcmi üç istiqamətdə (şaquli istiqamətdə, arxadan önə və yanlara doğru) böyüyür, daxilindəki təzyiq enərək, atmosfer təzyiqindən az, yəni mənfi olur. Bu, ağciyərlərin genişlənməsinə səbəb olur və atmosfer havası ağciyərlərə keçir.
Nəfəsvermə (ekspirasiya) passiv proses olub, diafraqma və tənəffüs əzələləri boşalır, döş qəfəsinin həcmi kiçilir, burada təzyiq bir qədər artır. Buna görə də ağciyərlər yığılır və hava ağciyərlərdən qovulur.

İnsan sakit nəfəsalmada ağciyərlərinə orta hesabla 500 kub. sm hava qəbul edir. Bu, ağciyərlərin tənəffüs həcmidir. Dərhal dərindən nəfəs alarkən ağciyərlərə daha 1500 kub sm hava daxil olur. Bu, nəfəsalmanın ehtiyat həcmidir. İnsan dərindən nəfəs verərkən ağciyərlərdən əlavə olaraq 1200 kub. sm hava qovulur. Bu, nəfəsvermənin ehtiyat həcmidir. Tənəffüs, ehtiyat nəfəsvermə, ehtiyat nəfəsalma həcmlərinin cəmi ağciyərlərin həyat tutumu adlanır. Cavan adamda ağciyərlərin həyat tutumu 4000-4200 kub sm-ə bərabərdir.
Ən dərin nəfəsvermədən sonra da ağciyərlərdə bir qədər hava qalır ki, buna qalıq hava deyilir. Ağciyərlərin ümumi tutumu onun həyat tutumu ilə havanın qalıq həcminin cəmindən ibarətdir.
Atmosfer havasının tərkibində təxminən 20,94% oksigen qazı, 0,04% karbon qazı, 79,02% azot, nəfəslə verilən havada müvafiq olaraq 16,4%, 4,1%, 79,5%, alveol havasında isə 14,5%, 5,6%, 80,5% təşkil edir.
İnsan 1 dəqiqə ərzində 16-20 dəfə tənəffüs edir.
Ağciyərlərdə qaz mübadiləsi qazların parsial təzyiqindən və gərginliyindən asılı olur. Parsial təzyiq qazlar qarışığında hər bir qazın payına düşən təzyiqə deyilir. Mayedə həll olmuş qazlar üçün «parsial təzyiq» əvəzinə «gərginlik» termini işlədilir. Qazlar qradiyent üzrə, yəni parsial təzyiqinin və ya gərginliyinin çox olduğu yerdən az olan yerə doğru hərəkət edir. Odur ki, oksigen alveollardan venoz qana, karbon qazı isə venoz qandan alveollara keçir.
Venoz qan karbon qazından azad olub, oksigenlə zənginləşir, yəni arterial qana çevrilir.
Ağciyər kapillyarlarında oksigenlə zənginləşmiş qan böyük qan dövranı ilə orqan və toxumalara çatdırılır. Kapillyarlarda oksigenin miqdarı (gərginliyi) artır, toxumadaxili və ya hüceyrəarası mühitdə bu gərginlik aşağı olduğundan, oksigen osmos və diffuziya qanunlarına əsasən həmin mühitə keçir. Orqan və toxumalarda maddələr mübadiləsi gedişində əmələ gələn karbon qazı isə hüceyrələrdən azad olur.

Toxuma və hüceyrəarası mayedə onun gərginliyi artır və qana keçir, böyük və kiçik qan dövranları sistemi ilə ağciyərlərə çatdırılır və burada qan karbon qazından azad olur. Deməli, ağciyərlərdə və toxumalarda qaz mübadiləsi bir-birinə əks istiqamətlərdə həyata keçirilir.
Tənəffüsün sinir-humoral tənzimi. Tənəffüs mərkəzi uzunsov beyində yerləşir. Bu, mürəkkəb mərkəz olub, nəfəsalma və nəfəsvermə mərkəzlərindən ibarətdir. Hər iki mərkəz arasında funksional əlaqə vardır. Belə ki, nəfəsalma mərkəzi oyandıqda nəfəsalma baş verir və nəfəsvermə mərkəzi tormozlanır və ya əksinə, nəfəsvermə zamanı həmin mərkəz oyanır, nəfəsvermə baş verir və nəfəsalma mərkəzi tormozlanır. Bu qarşılıqlı münasibət Varolio körpüsündəki pnevmotaksis mərkəzi vasitəsilə həyata keçirilir.
Sakit vəziyyətdə tənəffüs mərkəzinin ritmik oyanması özünütənzim rejiminə keçir. Bu, tənəffüsün avtomatizmi adlanır. Tənəffüsün avtomatizmi sinir-reflektor və sinir-humoral yollarla həyata keçir. Reflektor təsir qan damarlarının və ağciyər toxumasının reseptorlarının qıcıqlanması sayəsində yaranır. Reseptorların oyanmaları azan sinir vasitəsilə uzunsov beyinin tənəffüs mərkəzlərini növbə ilə stimulu edir.
Qanda karbon qazının artması damar divarının xemoreseptorlarının qıcıqlanmasına səbəb olur və nəfəsalma mərkəzini oyadır, nəfəsalma baş verir. Qanda əmələ gələn karbonat turşusunun qatılığının və deməli, karbon qazı miqdarının artması tənəffüs mərkəzini oyandıran amillərdən biridir. Bu, humoral tənzimin əsas mexanizmlərinə aiddir.
Tənəffüs iradi olaraq tənzimlənə bilir, bu zaman böyük yarımkürələr və beyin qabığı iştirak edir.