Kolejnym z ważniejszych układów wewnętrznych ptaków będzie układ oddechowy, który jest jednym z najbardziej skomplikowanych pomiędzy wszystkimi zwierzętami. Ich płuca całkowicie pozbawione są opłucnej, a prawie trzy czwarte świeżego powietrza nie trafia bezpośrednio do płuc tylko kierowane jest do worków powietrznych umiejscowionych w tyle – ciągną się od płuc i łączą bezpośrednio z przestrzeniami powietrznymi, który znajdują się w kościach. Pozostałe powietrze natomiast płynęło będzie zaraz do płuc. Podczas wydechu powietrze zużyte opuszcza płuca, a powietrze zachowane w workach powietrznych przenoszone jest automatycznie do płuc właśnie. Powodować będzie to, że świeże powietrze przepływa cały czas przez ptasie płuca, obojętnie, czy jest to moment wdechu, czy też wydechu. Warunkuje to też niejako sposób wydawania dźwięków przez ptaki – będą wykorzystywały do tego tylnej krtani, czyli komory mięśni, która posiada kilka kolejno ułożonych błon bębenkowych i znajdowała będzie się na jednym z końców tchawicy, a dokładniej mówiąc w miejscu gdzie rozdziela się ona na oskrzela. Takowe rozwiązanie będzie bardzo przydatne szczególnie w czasie lotu, kiedy stały przepływ świeżego tlenu przez organizm jest niezbędny dla zachowania jak największej aktywności ptaka, przy mimo wszystko dużym wysiłku dla jego organizmu. Oprócz tego wykształcenie jam pneumatycznych redukuje maksymalnie masę ptaka.