Die Atmung hat die Aufgabe, Sauerstoff aufzunehmen und Kohlendioxid abzugeben. Die Atemwege unterteilen sich in die oberen und unteren Atemwege, wobei die oberen Atemwege die Aufgabe haben, die eingeatmete Luft zu erwärmen, anzufeuchten und von den groben Schmutzpartikeln zu befreien. Die unteren Atemwege leiten die Luft weiter bis hin zu den Lungenbläschen, den Alveolen. Durch das mukoziliäre Transportsystem können sich die Atemwege selbst reinigen. Die Lunge wird in die beiden Lungenflügel, die Lungenlappen und die Lungensegmente unterteilt. Der Bronchialbaum verzweigt sich bis zu 23 Mal, wobei ab der 17. Aufzweigung die Alveolen, in denen der Gasaustausch stattfindet, am Bronchialbaum vorhanden sind. Der Gasaustausch an den Alveolen wird äußere Atmung genannt. Die Herausforderung der künstlichen Beatmung besteht darin, die Luft zu klimatisieren und gleichmäßig in alle Lungenbereiche zu transportieren, wie es auch bei der normalen Spontanatmung des Menschen geschieht.
