У млекопитающих по сравнению с их предками — пресмыкающимися — она сильно усложнилась. Воз­дух, проходя через носовую полость, которая имеет чрезвычайно сложное строение, нагревается и в значительной степени очищает­ся от различных твердых примесей. Благодаря развитию твердого и мягкого нёба воздухоносные пути отделены полностью от рото­вой полости и воздух все время беспрепятственно поступает в орга­низм. Длинная трахея разделяется на два бронха, которые входят в легкие и распадаются на множество все более тонких трубочек — бронхов и бронхиол. Последние заканчиваются тонкостенными воздушными мешочками, на стенках которых имеются многочисленные легочные пузырьки — альвеолы . Эти пузырьки густо оплетены кровеносными капилля­рами. Количество альвеол велико и измеряется миллионами. Сле­довательно, поверхность соприкосновения их с капиллярами, через которую происходит обмен газами, весьма обширна. Дыхательная поверхность легких пресмыкающихся в несколько раз меньше.

Легкие млекопитающих по размерам превосходят те же органы птиц и в отличие от них не прирастают к внутренним стенкам грудной клетки. Покрывающая их плевра только соприкасается с плеврой, покрывающей изнутри грудную клетку. Между обоими листками плевры воздуха нет; поэтому при вдохе легкие, давле­ние воздуха внутри которых равно атмосферному, увеличиваются в объеме. При выдохе легкие сжи­маются. Изменение объема груд­ной клетки осуществляется быстро благодаря хорошо развитым мыш­цам, поднимающим ребра, и диа­фрагме. Кожное дыхание у млеко­питающих вследствие ороговения верхнего слоя кожи существенной роли не играет; через нее погло­щается около 1 % кислорода, потреб­ляемого этими животными. Незначи­тельное количество последнего по ступает в организм млекопитающих и через слизистую оболочку верхних дыхательных путей.