L'organisme a besoin de dioxygène O2 pour vivre et alimenter ses cellules en comburant qui permettra la combustion des denrées et la production d'énergie; dans ce processus, du dioxyde de carbone CO2 est produit et doit être évacué des cellules pour éviter une intoxication.

Comme toutes les cellules ont besoin de dioxygène, le dioxyde de carbone, considéré comme "déchet" du métabolisme cellulaire, est produit dans l'ensemble des organes.

L'élimination du dioxyde de carbone qui est produit dans les cellules a lieu par l'intermédiaire de la circulation sanguine (celle-là même qui transporte le dioxygène vers les cellules). Lorsque le sang retournant des organes arrive aux poumons dans les petits capillaires sanguins, c'est au niveau des alvéoles pulmonaires, qui ont une très grande surface d'échange en contact avec l'atmosphère, que le dioxyde de carbone passe de l'état dissout dans le sang à l'état gazeux et qu'il est rejeté vers l'atmosphère.

Lorsqu'on aspire 100 millilitres d'air, cet air contient environ 30 microlitres (0.03 millilitres) de dioxyde de carbone. Et lorsqu'on expire 100 millilitres d'air hors de notre organisme, cet air "vicié" contint environ 5 millilitres de dioxyde de carbone, qui est évacué de nos cellules, de nos organes, et de notre corps.

Alors que le dioxyde de carbone est toxique pour le métabolisme humain, il faut cependant savoir que sa présence en concentrations modérées dans nos cellules (par exemple suite à une perte de connaissance, ou lorsqu'un individu se trouve dans un environnement trop pauvre en dioxygène ou trop riche en dioxyde de carbone) a des effets de "survie" pour notre organisme: on observe un début de surventilation et d'accélération du rythme cardiaque, qui conduit l'organisme à assimiler plus d'air et donc à accroître la concentration de dioxygène dans les organes.