血液中に取り込んだ酸素は、毛細血管から組織中（間質液）に漏れ出し細胞内に達する。
また、細胞から組織液中に出た二酸化炭素は毛細血管の血液に溶け込み、肺から体外に出る。
口から酸素を吸って二酸化炭素を吐き出す外呼吸に対して、この毛細血管と組織の間で行われる酸素と二酸化炭素のやりとりを内呼吸という。
※ 細胞と毛細血管の間で行われる交換は酸素と二酸化炭素以外にもある。毛細血管から細胞へ（グルコース、ホルモン、電解質など）、細胞から毛細血管へ（代謝産物、電解質など）これらが間質液（組織液）を介して交換している。
