Las aves, al igual que los seres humanos, necesitan respirar para introducir oxígeno en sus cuerpos y desechar el dióxido de carbono. Su sistema respiratorio está bien adaptado para el vuelo, que demanda una gran ventilación del organismo. La frecuencia de respiraciones varía según el tamaño del ave. Así, un colibrí en reposo puede respirar hasta más de 200 veces por minuto, mientras que un pavo respira alrededor de unas 10 veces por minuto. Al volar, la tasa de respiración del ave aumenta entre 12 y 20 veces más.

Una de las características más notorias del sistema respiratorio de las aves es la presencia de sacos aéreos. Estas estructuras son una especie de prolongaciones de los pulmones que penetran algunos huesos y órganos. Según la especie, el número de sacos aéreos oscila entre seis y doce. Los sacos también ayudan a reducir el calor producido al volar.

El ave requiere dos respiraciones completas para que el aire entre a su cuerpo y salga fuera de él. El aire con oxígeno ingresa al cuerpo del ave a través de las aberturas nasales o nostrilos, ubicados en la base del pico. Sigue su camino por medio de la tráquea hasta llegar a la siringe, estructura que permite al ave emitir sonidos. En este punto, la tráquea se ramifica en dos bronquios. El aire con oxígeno pasa entonces a unos sacos aéreos abdominales. Cuando el ave exhala, ese aire pasa de dichos sacos a los pulmones.

Al inhalar nuevamente, el aire se mueve de los pulmones a los sacos aéreos anteriores y a los sacos situados en el tórax y entre las clavículas. Cuando el ave exhala nuevamente, el aire pasa a los bronquios y de ahí sale al exterior del organismo.

La respiración en las aves está controlada por contracciones de los músculos adyacentes a la caja torácica. Esos movimientos musculares ensanchan o reducen el tamaño de la cavidad del pecho y fuerzan el aire a circular por los sacos aéreos. Todas las adaptaciones anteriores contribuyen a una alta tasa de intercambio gaseoso.