Sự thay đổi trong thành phần khí oxy (O₂) và khí carbon dioxide (CO₂) khi hít vào và thở ra có thể được giải thích dựa trên quá trình trao đổi khí trong cơ thể, cụ thể là quá trình hô hấp.

Khi hít vào:
- Không khí mà chúng ta hít vào có chứa khoảng 20,96% O₂ và 0,03% CO₂. Không khí này chủ yếu được hút vào phổi, nơi diễn ra quá trình trao đổi khí.

Quá trình trao đổi khí trong cơ thể:
- Khi không khí vào phổi, oxy (O₂) từ không khí sẽ được khuếch tán qua màng phế nang vào máu. Oxy này được mang đi đến các tế bào của cơ thể qua hệ tuần hoàn máu.
- Các tế bào trong cơ thể sử dụng oxy để thực hiện quá trình hô hấp tế bào, tạo ra năng lượng và sản phẩm phụ là khí CO₂.
- CO₂ này sẽ được máu mang lại phổi và khuếch tán vào không khí trong phế nang để thải ra ngoài.

Khi thở ra:
- Không khí thở ra có chứa ít oxy (O₂) hơn và nhiều carbon dioxide (CO₂) hơn so với không khí hít vào. Cụ thể, nồng độ O₂ trong không khí thở ra giảm xuống còn 16,4%, trong khi nồng độ CO₂ tăng lên tới 4,1%.
- Nguyên nhân là do trong quá trình hô hấp tế bào, cơ thể đã sử dụng oxy và tạo ra CO₂. Vì vậy, không khí thở ra có ít oxy và nhiều CO₂ hơn so với không khí hít vào.

Tóm lại, sự thay đổi trong thành phần O₂ và CO₂ khi hít vào và thở ra là kết quả của quá trình hô hấp trong cơ thể, trong đó oxy được hấp thụ để cung cấp năng lượng cho các tế bào, còn CO₂ là sản phẩm thải ra và được loại bỏ khỏi cơ thể qua phổi khi thở ra.