สิ่งมีชีวิตทั้งหมดต้องแลกเปลี่ยนก๊าซบางอย่างกับสภาพแวดล้อมของพวกเขา ก๊าซหลักมีแนวโน้มที่จะเป็นออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ สิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่ดำเนินการหายใจแบบแอโรบิคกระบวนการที่กลูโคสและโมเลกุลอื่น ๆ ของอาหารถูกย่อยสลายเป็นพลังงานต้องใช้ออกซิเจนเป็นประจำ ดังนั้นหากไม่มีออกซิเจนสิ่งมีชีวิตจะไม่สามารถได้รับพลังงานเพียงพอที่จะให้พลังงานแก่กระบวนการของร่างกาย สิ่งมีชีวิตที่เป็นเอกสิทธิ์มักจะดูดซับออกซิเจนโดยตรงจากสิ่งแวดล้อมในขณะที่สิ่งมีชีวิตหลายเซลล์มีการดัดแปลงหลายอย่างที่ช่วยให้พวกเขาเก็บออกซิเจน (เช่นเหงือกปอด ฯลฯ)
หนึ่งในผลพลอยได้จากการหายใจของเซลล์คือคาร์บอนไดออกไซด์ (
อย่างไรก็ตามในการสังเคราะห์แสงสิ่งมีชีวิตต้องการคาร์บอนไดออกไซด์จากชั้นบรรยากาศ หนึ่งในผลพลอยได้ของกระบวนการนั้นคือออกซิเจนซึ่งมาจากการแยกโมเลกุลของน้ำ
ความเข้าใจผิดที่พบบ่อยคือพืชใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และเปลี่ยนเป็นออกซิเจนเพื่อให้สัตว์หายใจ ตามที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้แม้ว่าพืชออกซิเจนปล่อยมาจากน้ำไม่ใช่ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ นอกจากนี้พืชยังทำการสังเคราะห์ด้วยแสงและการหายใจแบบแอโรบิค
