Hengitykseen liittyy monia toimintoja ihmiskehossa, jotka eivät ainoastaan tuota tarvittavaa happea vereen, vaan myös poistavat osan jätteistä kehosta. Yleensä hengitysprosessi voidaan jakaa neljään vaiheeseen. Näissä vaiheissa eri hengityselimillä on rooli.
Ensimmäinen vaihe on ilmanvaihto, jossa todellinen hengitysvaikutus koetaan. Suu tai nenä kerää aukkojensa läpi ympäröivän ilman, joka kulkee kurkunpään ja henkitorven läpi. Ilma kulkee ensimmäisen suodatuksen läpi silmien, mikroskooppisten karvojen läpi, jotka reunustavat ilmakanavat, ennen kuin menevät keuhkoputkien sisään. Keuhkoputket jakavat sitten ilman molempiin keuhkoihin, ennen kuin ilma poistuu takaisin, kun henkilö hengittää ulos.
Hengityksen ja uloshengityksen aikana tapahtuu myös kolme muuta vaihetta. Hengitysprosessin toinen vaihe on keuhkojen diffuusio tai kaasunvaihto, joka tapahtuu heti sen jälkeen, kun henkilö on hengittänyt ilmaa. Kaasut, pääasiassa happi, keuhkojen sisällä jakautuvat verenkiertoon keuhkojen keuhkokapillaarien kautta. Veren hemoglobiini kuljettaa happea, ja kun happi infusoidaan, veri muuttuu punaiseksi.
Kolmas vaihe on kaasun siirto, jossa happi kuljetetaan eri kehon elimissä. Sydän voi olla osa verenkiertojärjestelmää, mutta sillä on merkittävä rooli hengitysprosessissa. Keuhkolaskimessa olevan hapen saaman veren olisi mentävä vasemman kammion läpi, joka pumppaa veren aorttaan, joka on ihmiskehon suurin valtimo. Veri jaetaan sitten kehon eri osiin.
Perifeerinen kaasunvaihto on hengitysprosessin neljäs ja viimeinen vaihe. Kuljettaessaan happea eri elimiin veri tekee myös kaksinkertaisen tehtävän kuljettaa hiilidioksidia takaisin keuhkoihin. Uloshengityksen aikana hiilidioksidi ja muut jätekaasut poistuvat kehosta. Myös ylimääräinen happi poistuu kehosta.
Hengitysprosessi on viime kädessä kaasunvaihto, jossa eri kaasut kulkevat vastakkaisiin suuntiin. Hengityselimet ravitsevat kehoa hapella ja poistavat hiilidioksidipäästöjä. Ilman tätä prosessia jotkut ihmiskehon osat, erityisesti aivot, eivät voi toimia kunnolla. Vaikka hengitys sisään ja ulos vaikuttaa yksinkertaiselta, prosessi on itse asiassa varsin monimutkainen.