De interne respiratie is de gaswisseling die plaatsvindt in het lichaam, van het bloed naar de cellen. Het bloed is nu weer zuurstofrijk en kan verder gaan naar de cellen om het zuurstof af te geven. Dit wordt vooral gedaan via hemoglobine, dit zit in de rode bloedcellen. Zuurstof bindt aan de hemoglobine en vormt oxyhemoglobine.
De reactie die daarbij hoort is: Hemoglobine+zuurstof→oxyhemoglobine+waterstofHemoglobine+zuurstof→oxyhemoglobine+waterstof
HHb+O2→HbO2+HHHb+O2→HbO2+H
In de gebieden waar zuurstof het hardste nodig is laat dit los van de hemoglobine. In de weefselcellen is het zuurstofgehalte weer lager dan in het bloed. Dit komt doordat de weefselcellen zuurstof verbruiken en koolstofdioxide produceren. Hier vind ook weer diffusie plaats. Het zuurstof gaat hier naar de weefselcellen toe en de koolstofdioxide gaat weer naar het bloed. Vervolgens gaat het zuurstofarme bloed weer terug naar het hart en dan door naar de longen. Daar begint alles weer opnieuw.