Göğüs boşluğu, akciğerleri içermektedir. Akciğer solunumu, tüm omurgalıların bir solunum tipidir. Balıklar hariç tüm omurgalı canlılar, solunum ihtiyaçlarını akciğer solunumu ile karşılarlar. Dışarıdan oksijenin alınarak karbondioksitin dışarı verilmesi süreci, omurgalı canlılarda "akciğer" adı verilen bir organ aracılığıyla gerçekleşir. Göğüs boşluğu, akciğerleri içinde barındırarak ardışık bir şekilde genişler ve daralır. Göğüs genişlediğinde, akciğerlerdeki gaz basıncı düşer; daraldığında ise gaz basıncı artar. Canlının akciğerlerinde bulunan gaz basıncı dış ortama göre daha düşükse, akciğerlere hava girer ve böylece soluk alınmış olur. Eğer göğüs daralmışsa, hacim azaldığı için akciğerlerdeki gazın basıncı dışarıdan daha fazla olur ve nefes verilmiş olur.

Kurbağa ve semenderlerin erginlerinde, sürüngenlerde, kuşlarda ve memelilerin tamamında akciğer solunumu görülür. Akciğerlerin hacimleri ve yüzey alanları, organizma gruplarına ve enerji ihtiyaçlarına göre değişkenlik gösterir. Örneğin, kuşların solunum sisteminde akciğerler ve hava keseleri bulunur. Kuşlardaki hava keseleri, bazı kemiklerin içine kadar uzanır. Kuşların akciğerlerinde alveol bulunmaz; bu nedenle hava keseleri havayı depolar ve körük gibi fonksiyon görür. Kuşların kemik boşlukları hava taşıma özelliğine sahiptir. Bu yapı sayesinde kuşlar, yüksek irtifalarda rahatlıkla uçabilirler.

Bütün omurgalı canlılarda akciğer yapısı aynı değildir ve akciğer solunumları da birbirine benzemez. Örneğin, kurbağalarda solunum farklıdır. Kurbağaların akciğerleri sabun köpüğüne benzer. Ayrıca kurbağalarda solunum sadece akciğerle yapılmaz; deri solunumu ve larva döneminde solungaç solunumu da bulunur. Kurbağalardan daha gelişmiş olan sürüngenler, çok daha donanımlı ve mükemmel akciğerlere sahiptir.

Akciğer solunumunda esas olan, solunum sırasında akciğerlerin genişlemesiyle iç basıncın düşmesi sonucu havanın dışarıdan içeri girmesi ve akciğer kasılınca iç basıncın artması sonucu havanın dışarı atılmasıdır. Bu işlem sırasında akciğerlere dolan hava, hava keselerini doldurduğunda içindeki oksijen çevresini saran kılcal damarlara verilir. Kılcal damarlardaki karbondioksit de içeri alınır. Oksijeni hücrelere taşımak, kandaki alyuvarların görevidir. Alyuvarlar, havada ve suda bulunan oksijeni tutarak hücrelere götürür. Hücrelerde oluşan karbondioksit, kana geçer ve akciğerlerin dış ortamla temasa geçtiğinde havaya karışır.