Jednostanični organizmi su građeni samo od jedne stanice pa kisik i CO2 ne moraju putovati daleko. Imaju mali volumen pa se disanje (izmjena plinova) odvija difuzijom preko cijele površine stanice.

Pošto mnogostanični organizmi imaju puno stanica kojima je kisik potreban, difuzija je prespora i neefikasna. Mnogostanična bića su razvila posebne strukture (organe) i prilagodbe. Izmjena plinova se može događati preko kože, škrga i pluća.

Generalne prilagodbe za lakšu i efikasniju izmjenu plinova su: tanka površina preko koje se odvija izmjena plinova; vlažna površina izmjene; velika površina (npr. nabori ili mjehurići); površina izmjene plinova je jako dobro prokrvljena.

Sisavci su vrlo aktivne i toplokrvne životinje kojima je potrebno mnogo kisika. Izmjena plinova se odvija u plućima. Pluća sisavaca su kompleksna, velike površine i sastoje se od velikog broja plućnih mjehurića, a sama veličina i građa pluća je ovisna o vrsti. Morski sisavci također dišu zrak, ali njihova pluća su veća u odnosu na njihovo tijelo tako da u jednom udahu mogu uzeti puno više zraka, i oni mogu podnijeti puno veće razine CO2 u krvi od kopnenih sisavaca pa ne moraju često izlaziti na površinu kako bi izdahnuli.

Ptice također dišu plućima, a zbog leta imaju veliku potrebu za kisikom pa su im pluća velika i razvijena. Uz pluća imaju i sustav zračnih vrećica koje ulaze u velike kosti i među organ, a služe kao spremište zraka i olakšavaju tijelo ptice. Kod disanja zrak putuje samo u jednom smjeru kroz pluća što dozvoljava bolju iskoristivost kisika iz zraka.

Vodozemci imaju najjednostavnija pluća koja su građena kao par vrećica s tankom opnom i imaju malu površinu (mali broj mjehurića) u odnosu na druge kopnene kralješnjake. Oni također dio disanja obnavljaju preko kože koja je vrlo tanka, dobro prokrvljena i vlažna. Sluz na površini kože omogućuje otapanje kisika i difuziju. Također tijekom razvoja ličinke vodozemaca (punoglavci) dišu škrgama.

Kopneni beskralješnjaci (kukci i pauci) dišu sustavom cjevčica koji nazivamo uzdušnice. Uzdušnice su građene od bjelančevine hitina i stalno su otvorene. ustav uzdušnica je poseban sustav za disanje sastavljen od mreže cjevčica koje su razgranate po čitavom tijelu, a otvaraju se na površini tijela kako bi mogao ući zrak u sustav.Zrak s kisikom ulazi u tijelo otvorima (odušcima) i cjevčicama se prenosi do svih stanica u tijelu. Dišni sustav kukaca nije povezan s krvožilnim sustavom.

Ribe žive u vodenom okolišu i dišu škrgama koje su građene od prokrvljenih škržnih listića preko kojih se odvija izmjena plinova između vode i krvi. Kod velikog broja riba škrge su zaštićene ispod škržnog poklopca.

Škrge su organ kojim dišu vodeni organizmi (ribe, rakovi, punoglavci...). Škrge mogu biti vanjske ili unutarnje, a sastoje se od škržnih listića koji su jako dobro prokrvljeni kapilarama. Voda s kisikom ulazi kroz usta i potiskuje se kroz preko škržnih listića gdje se odvija izmjena plinova. Kisik iz vode difuzijom ulazi u kapilare koji se zatim krvlju prenosi do stanica. CO2 se krvlju prenosi od stanica do škrga i difuzijom izlazi iz kapilara u vodu koja se izbacuje iz tijela.

Zračne vrećice su sustav vrećica kod ptica, koje se nadovezuju na pluća. Zračne vrećice uzlaze u duge kosti i kada su napuhnute služe kao spremište zraka i olakšavaju pticu što pomaže prilikom letenja.

Uzdušnice su sustav cijevi kojima dišu kukci. Uzdušnice su građene od bjelančevine hitina i stalno su otvorene. Zrak s kisikom ulazi u tijelo otvorima (odušcima)i cjevčicama se prenosi do svih stanica u tijelu.

Puči su otvori na listu biljaka, uglavnom s donje strane lista (u vodenih biljaka puči su s gornje strane lista). Kroz puči biljke izmjenjuju plinove s okolišem. Puči sudjeluju i u fotosintezi tako da kroz njih biljke uzimaju CO2 za proizvodnju hranjivih tvari.

Biljke koriste kisik za stanično disanje kojim oslobađaju energiju iz glukoze uz oslobađanje C02 i vode. Izmjena plinova (kisika i CO2) se odvija preko puči na površini listova. Proces disanja (kojim se kisik troši) se odvija tijekom cijelog dana i noći, a proces fotosinteze (kojim se kisik proizvodi) se odvija samo danju.

Jednostanične gljive (kvasci) dišu vrenjem Vrenje je anaerobni proces disanja u uvjetima bez kisika kojim se oslobađa manja količina energije nego aerobnim disanjem. Šećer se razgrađuje do etanola i ugljikovog dioksida uz oslobađanje energije. Ljudi iskorištavaju ovaj proces u pekarstvu ili pri proizvodnji alkohola.

Aerobni procesi su biološki procesi koji se odvijaju uz prisustvo kisika (npr. stanično disanje i fotosinteza. Npr. ako nema kisika u stanicama ne može se odvijati stanično disanje - ne razgrađuju se hranjive tvari i nema proizvodnje energije.

Anaerobni procesi su svi procesi koji se mogu odvijati bez prisustva kisika - kisik im nije potreban. Npr. vrenje je anaerobno disanje kojim se oslobađa energija kod kvasaca i nekih bakterija. Prilikom anaerobnih procesa manja je iskoristivost hranjivih tvari i proizvodnja energije.