气体在组织的交换机制、影响因素与肺泡处相似，所不同者是交换发生于液相（血液、组织液、细胞内液）之间，而且扩散膜两侧的O₂和CO₂的分压差随细胞内氧化代谢的强度和组织血流量而异血流量不变时，代谢强、耗O₂多，则组织液CO₂低，PCO₂高；代谢率不变时，血流量大，则PO2高，PCO₂低。

在组织处，由于细胞有氧代谢，O₂被利用并产生CO₂，所以PO₂可低至3.99kPa（30mmHg）以下，PCO₂可高达6.65kPa（30mmHg）以上。动脉血流经组织毛细血管时，便顺分压差由血液向细胞扩散，CO₂则由细胞内血液扩散，动脉血因失去O₂和得到CO₂而变成静脉血。