Dyfuzja gazów w tkankach – krew tętnicza dopływająca do tkanek ma większą prężność tlenu i mniejszą prężność dwutlenku węgla w porównaniu z odpływającą krwią żylną. Zgodnie z gradientem ciśnień tlen zgromadzony w erytrocytach przenika do komórek, dwutlenek węgla zaś w kierunku przeciwnym - z komórek do osocza. Cząsteczki tlenu dyfundują przez błonę komórkową krwinek czerwonych do osocza, następnie przez ścianę naczyń włosowatych do płynu międzykomórkowego i w końcu przedostają się do komórek.

W zależności od intensywności metabolizmu występują duże różnice w prężności tlenu w poszczególnych tkankach. W tkankach o intensywnym metabolizmie prężność tlenu w komórkach jest mała i jednocześnie te tkanki zużywają więcej tlenu. Dlatego też krew z nich odpływająca zawiera mniej tlenu i więcej dwutlenku węgla.

Stopień zużycia tlenu określa się tzw. różnicą tętniczo-żylną w zawartości tlenu. W okresie aktywności ruchowej zwiększa się pojemność minutowa serca i wentylacja minutowa płuc, co ma na celu zapewnienie mięśniom wystarczającej ilość tlenu do pracy. W trakcie wysiłku fizycznego zużycie tlenu przez organizm może zwiększyć się kilkakrotnie.