Diferente de humanos e outros vertebrados, insetos não respiram enchendo pulmões. A única semelhança entre respiração de insetos e vertebrados é o sistema traqueal ramificado que transporta oxigênio do exterior para as células internas. Nos insetos, o oxigênio entra não pela boca, mas por minúsculas aberturas no corpo chamadas espiráculos.
Espiráculos são minúsculas aberturas no tórax e abdômen dos insetos. Espiráculos abertos deixam o ar entrar passivamente, permitindo que o inseto respire sem respirar ativamente. Infelizmente, espiráculos abertos podem levar à evaporação dos fluidos corporais em ambientes secos, ou alagamento da traqueia em ambientes aquáticos. Por isso, alguns insetos fecham seus espiráculos com músculos especializados para reter água ou mantê-la fora.
O ar entra primeiro no corpo do inseto através dos troncos traqueais. Estes são as únicas partes do sistema traqueal diretamente conectadas aos espiráculos. Mais profundo no corpo, os troncos se ramificam em tubos traqueais menores. Os tubos continuam ramificando até alcançar as células internas. Espirais de fibras de suporte chamadas tenídias percorrem a maioria das traqueias. As tenídias impedem que a traqueia colapse sob pressão, o que restringiria o fluxo de ar.
Onde tenídias não estão presentes na traqueia, as membranas podem expandir e colapsar mais facilmente. Isso leva à formação de pequenos sacos aéreos que podem ser fechados ou inflados conforme necessidade do inseto. Um inseto mergulhador, por exemplo, precisa fechar espiráculos para evitar afogamento. Sem oxigênio externo, conta com ar armazenado nos sacos aéreos para sobreviver debaixo d'água. Inversamente, sacos aéreos podem esvaziar para dar espaço ao crescimento.
O sistema traqueal termina em membranas cheias de fluido chamadas traqueolas. Traqueolas alcançam profundamente o inseto, entregando oxigênio a músculos e outras células vivas e trocando por dióxido de carbono. A água nas traqueolas facilita movimento de gases por difusão. O movimento de oxigênio também esgota o suprimento de água das traqueolas. Isso significa que uma célula em repouso tem mais fluido em suas traqueolas que uma célula ativa.