Środowiska wodne i lądowe stwarzają odmienne warunki do wymiany gazowej. Najkorzystniej wymiana gazowa przez błony zachodzi wówczas, gdy różnica ciśnień gazów po obu stronach błony jest największa, a powierzchnia wymiany gazowej – najcieńsza. Zawartość tlenu w powietrzu wynosi 21%, co oznacza, że narządy wymiany gazowej zwierząt lądowych mogą ze 100 ml powietrza pobrać do 21 ml tlenu. W wodzie ilość tlenu (oraz jego dostępność) zależy od wielu dodatkowych czynników zewnętrznych i rzadko przekracza 1 ml na 100 ml wody.