L’ossigeno è una molecola piccola, priva di carica e idrofobica, essenziale per la respirazione cellulare. Le molecole di ossigeno possono diffondersi attraverso la membrana plasmatica e nel citoplasma delle cellule. Una volta all'interno del citoplasma, le molecole di ossigeno possono essere utilizzate per generare ATP, la valuta energetica della cellula.
L'anidride carbonica è una molecola piccola, priva di carica e idrofobica che viene prodotta come prodotto di scarto della respirazione cellulare. Le molecole di anidride carbonica possono diffondersi attraverso la membrana plasmatica e fuori dal citoplasma delle cellule. Una volta fuori dal citoplasma, le molecole di anidride carbonica possono essere trasportate ai polmoni ed espirate.