Az élet fenntartásához, az anyagcsere-folyamatok lebonyolításához oxigén szükséges. A szervezet a számára szükséges oxigénmennyiséget a légzés útján biztosítja. A légzés folyamatán régebben csak a ki- és belégzés által történő oxigénfelvételt illetve széndioxid-leadást értették. Ezt a tüdőben lezajló folyamatot, vagyis a lég- és gázcserét ma külső légzésnek nevezik. Belső légzésnek hívják azt a szöveti folyamatot, amikor a tüdőben a vérbe került oxigént a vér közvetlenül a szöveteknek, illetve a sejteknek adja le, és onnan a széndioxidot felveszi. Ez utóbbi az anyagcsere-folyamatokhoz tartozik.

Külső légzéskor a levegő először a felső légutakba (orr-, illetve szájüreg, garat, gége) jut, itt melegszik fel a belélegzett levegő és tisztul meg a durva szennyeződésektől. A nyálkahártya csillószőrös hámján megtapadnak a légutakba került por- és koromszemcsék. A levegő azáltal melegszik fel, hogy a bő vérellátású nyálkahártyákkal érintkezik. A levegő ezután az alsó légutakba, a hörgőbe kerül, majd a kisebb hörgőkön keresztül a tüdőhólyagocskákba. A tüdőhólyagocskák falában megy végbe az oxigén felvétele és a széndioxid leadása, amely ezután az előbb leírt úton, az ellenkező irányban kikerül a légutakon keresztül a szervezetből. A levegő be- és kilégzése a mellkas légzőmozgásainak segítségével történik. Egy felnőtt ember általában percenként 16 be- és kilégző mozgást végez, és az egy be- illetve kilégzés alatt felvett illetve leadott levegő mennyisége kb. 500 ml.

Jellegéből adódóan az emberi légzőszervek más szerveknél fokozottabban ki vannak téve a környezeti hatásoknak: nyitottak, védtelenek pl. a légszennyezéssel, a levegőben lévő kórokozókkal, allergén anyagokkal szemben. Különösen sok légzőszervi megbetegedést okoz a dohányzás, amelynek során a káros anyagok eljutnak a tüdő legapróbb, legfinomabb részecskéiig is.

Az emberi szervezet legtöbb megbetegedését baktériumok, vírusok, illetve egysejtűek okozhatják. A mindennapi életben számtalan mikroorganizmus van jelen körülöttünk, amelyek szervezetünkbe is bejutnak. (Ezek nem mind kórokozók, vannak köztük számunkra hasznosak is, így például a bélflóra vagy a hüvelyflóra baktériumai.) Az, hogy a fertőzés valóban bekövetkezik-e, a mikroorganizmus természetétől és az emberi test védekezésétől függ. A szervezet fertőzés elleni védekezésének szereplői a természetes védőgátak - ilyen a bőr, a belek és a légutak felszínét borító nyálkahártyák -, illetve az immunrendszer nem specifikus és specifikus mechanizmusai. Nem specifikusak a védekezés első lépései: a láz és a kórokozó behatolásának helyén kialakuló gyulladás, ahova elsőként azok a fehérvérsejtek vándorolnak, amelyek képesek a kórokozók bekebelezésére. A specifikus mechanizmusok kifejezetten az adott kórokozó ellen irányulnak, ilyen az antitestes védekezés. A fertőzés elleni szerek segíthetik a szervezet természetes védekezését.

A fertőzés kimenetele többféle lehet. Ha a kórokozónak sikerül elszaporodnia, az a betegség teljes kifejlődéséhez vezet. Kialakulhat egyensúlyi állapot a védekező mechanizmusok és a kórokozó szaporodása között, ekkor idült fertőzésről beszélünk. Ha az immunrendszer győz, akkor a betegség gyógyul, és a szervezet védetté is válhat.

Védőoltások segítségével bizonyos baktériumokkal és vírusokkal szemben immunitás, azaz védettség érhető el. A betegséget nem okozó, de az adott kórokozóhoz egyébként hasonló oltóanyagra adott válaszként a szervezet az illető kórokozó felismerésére képes limfocitákat termel. Sok súlyos fertőző betegség ellen rendelkezik az orvostudomány hatásos védőoltással, de vannak olyanok is, amelyekre még nincs kidolgozva megfelelő oltóanyag - ilyen például az AIDS betegséget okozó HIV-vírus.