La mayor parte del oxígeno se transporta a la sangre mediante el proceso de difusión. La difusión es el movimiento de moléculas desde un área de alta concentración a un área de baja concentración. En el caso del oxígeno, se transporta desde los pulmones, donde la concentración de oxígeno es alta, al torrente sanguíneo, donde la concentración de oxígeno es baja. La difusión de oxígeno al torrente sanguíneo se produce a través de las paredes de los alvéolos, que son pequeños sacos de aire en los pulmones. Los alvéolos están revestidos de capilares, que son pequeños vasos sanguíneos. Las paredes de los capilares son muy delgadas, lo que permite la fácil difusión del oxígeno desde los alvéolos hacia la sangre.