Lungornas funktion är att agera pump för ett utbytessystem mellan syre (O2) och koldioxid (CO2). Syre är livsnödvändigt därför att det fungerar som cellernas bränsle. Koldioxid behöver kroppen bli av med därför att det sänker ph-värdet i cellerna och gör deras miljö för sur.
En lite mer avancerad förklaring är att syre är del i att bilda och reparera adenosintrifosfat (ATP): en längre kemisk sammansättning bestående av atomerna kol (C), syre (O), väte (H), kväve (N) och fosfor (P). ATP är en energirik bindning som cellerna kan arbeta med utan att behöva tillsätta energi och som används vid nästan alla cellernas funktioner.
Den här processen är också anledningen till den oönskade koldioxiden i cellerna. I bildandet av ATP interagerar kolväten (sammansättningar av kol och väte) och syre (O2) med varandra. Det bildar restprodukterna koldioxid (CO2), vatten (H2O) och energi. Energin används för att värma upp kroppen och koldioxiden och vattnet transporteras ut via lungorna.
Lungan ses bäst som ett fuktigt nätverk av blodkärl. Till skillnad från de flesta blodkärl innehåller dock en del av kärlen inga röda blodkroppar, utan används som direkt transportsträcka för syre, vatten och koldioxid. Vägen till blodkärlen börjar vid luftstrupen som delas i varsin lunga. Lungans första blodkärl är ganska stora och hårda med mycket brosk, men blir successivt mindre och mer sköra ju mer kärlen förgrenas.
Kärlens slutpunkt är små luftsäckar kallade alveoler. Dessa är omslutna av kroppens tunnaste blodkärl (kapillärer) fyllda med röda blodkroppar som fraktats från olika delar av kroppen. Alveolerna är runda för att maximera kontaktytan med de röda blodkropparna och väldigt tunna för att göra överföringen mellan syre och koldioxid så enkel och snabb som möjligt.
För att kroppen ska kunna utföra både in och utandning krävs ett luftflöde som kan varieras. Den variationen kan lungan inte skapa själv utan det sker genom ett yttre tryck från diafragman, en muskelenhet som löper under båda lungorna.
Gaser och vätskor förflyttar sig naturligt från högre tryck (kraft/area) till lägre tryck. Diafragman ligger i sitt neutrala läge och pressar mot lungorna, vilket ger lungorna ett tryck som är högre än luftstrupen och luftvägarna. Innehållet (koldioxid och vatten) drivs därför utåt, genom luftstrupen och ut genom näsa och mun. Vid inandning rör sig diafragman neråt (som en vanlig muskelrörelse) och lungorna utvidgas. Trycket blir lägre än i luftvägarna och syret flödar ner i lungorna.
Diafragman är också sammankopplad till en del av benstommen kallad bröstkorgen som sitter runt lungorna både upptill och nertill och löper hela vägen runt ryggen. Bröstkorgen fyller två olika funktioner för lungorna, dels motverkar den yttre skador och dels medverkar den till rörelserna som diafragman skapar.
Syre plockas alltid upp från luften genom näsan och när vi anstränger oss även genom munnen. Syrgasen värms upp och fuktas i näshålan så att den ska vara perfekt anpassad när den når cellerna. Lungorna är vid inandning utvidgade och har ett lägre tryck än samtliga delar luften passerar. Det gör att den varma fuktiga syret åker in i luftstrupen och sugs in mot lungorna. Väl därinne förgrenar sig syremolekylerna först mellan lungorna och sedan i lungans många olika blodkärl, tills de till slut når alveolerna och de röda blodkropparna.
I alveolerna sker ett utbyte av syre och koldioxid och för det utnyttjas fysik benämnd diffusion. Diffusion innebär att molekyler strävar efter/naturligt hamnar där det är en så låg koncentration av sitt eget slag som möjligt. Syret hamnar därför naturligt i de röda blodkropparna och koldioxiden förflyttar sig ut från cellerna och in i alveolerna. De röda syrerika blodkropparna rinner sedan från lungan till hjärtat där de pumpas dit de ska i kroppen.