O transporte de O2 ocorre por dois mecanismos: convecção e difusão molecular.

A relação entre a capacidade de transporte e a pressão parcial para o O2 é curvilínea (forma de S) e chamada de curva de dissociação do O2.

O fluxo convectivo requer uma fonte de energia para construir uma diferença de pressão, sendo que em equilíbrio estável gases ou sangue fluem em direção à maior pressão.

Em um sistema de tubos, a quantidade de fluido que passa pelo sistema por unidade de tempo é proporcional à diferença de pressão entre os extremos e à geometria dos tubos, de tal forma que a queda na pressão é causada por resistência friccional e pela necessidade de aumentar o fluxo molecular nos pontos de estreitamento.

Em condições normais a difusão não é fator limitante para a troca gasosa, porque a anatomia das unidades de troca é favorável a este transporte.