A membrana respiratória consiste principalmente de:

* As finas células epiteliais escamosas dos alvéolos (pneumócitos tipo I) :Essas células formam o revestimento interno dos alvéolos, onde ocorre a troca gasosa.
* As finas células epiteliais escamosas dos capilares :Essas células alinham os vasos sanguíneos que circundam os alvéolos.
* As membranas basais fundidas das células alveolares e capilares :Essas membranas fornecem suporte estrutural e atuam como uma barreira entre o ar e o sangue.

No total, a membrana respiratória é incrivelmente fina, geralmente menos de 0,5 micrômetros de espessura, o que permite trocas gasosas eficientes por difusão. Essa estrutura delicada também é permeável aos gases, permitindo que o oxigênio passe dos alvéolos para os capilares e o dióxido de carbono se move dos capilares para os alvéolos.