La via aèria superior i l'arbre traqueobronquial són sovint anomenades zones conductores. La ventilació és la inspiració i espiració de gasos respiratoris, coneguda també com a respiració externa. L'intercanvi d'O₂ i CO₂ passa a la zona respiratòria.
Sota condicions de salut normals, el pas de sang a través dels capil·lars alveolars permet que la pressió parcial de CO₂ a l'aire alveolar sigui la mateixa que la pressió parcial de CO₂ en sang arterial (PaCO₂).
Per poder representar possibles variacions, es fa servir el concepte de relació ventilació alveolar i perfusió (VA/Q), és a dir la relació entre la ventilació pulmonar i flux sanguini pulmonar.
Hi ha dues situacions comunes que poden provocar alteracions en la relació V/Q: espai mort alveolar i shunt pulmonar.
Qualsevol element del sistema respiratori que no formi part de l'intercanvi de gasos és anomenat espai mort; en cas de ser a la zona anatòmica és fisiològic. No obstant això, l'espai mort dels alvèols, on es realitza l'intercanvi de gasos, pot ser una indicació de fisiopatologia com a tromboembolisme pulmonar (TEP) o despesa cardíaca disminuïda. Ens trobem davant d'un alvèol ben ventilat, però no perfós.
El shunt pulmonar es pot veure com l'oposat a l'espai mort. El shunt pulmonar ocorre quan àrees del pulmó són perfoses, però no ventilades, això pot passar en condicions que provoquen que els alvèols es col·lapsin o s'omplin de fluids, com per exemple quan hi ha secrecions bronquials i alveolars incrementades que causen taponament de moc o atelectàsia.
El mesurament del CO₂ exhalat es podrà veure afectat per 3 factors; el metabolisme, ja que el CO₂ es produeix en el teixit com a subproducte del metabolisme, la perfusió: doncs la sang és el mitjà de transport del CO₂ fins als pulmons i la difusió als alvèols i la ventilació, ja que el CO₂ és eliminat a través de la ventilació. Alteracions en qualsevol d'aquestes 3 funcions estarà reflectides al CO₂.