Il comprend les bronches et les poumons situés à l'intérieur de la cavité thoracique de laquelle ils sont séparés par les plèvres. Le thorax de l'animal est délimité latéralement par les côtes et vers l'arrière par le diaphragme. Les poumons sont séparés du volet costal par les plèvres qui maintiennent le vide pleural : ils restent ainsi toujours emplis d'air. Les poumons du chien sont séparés en sept lobes pulmonaires : trois à gauche (les lobes crânial, moyen et caudal) et quatre à droite (les lobes crânial, moyen, caudal et accessoire).
Les bronches se divisent et assurent la conduction de l'air jusqu'aux alvéoles pulmonaires : il existe autant de bronches que de lobes pulmonaires. Elles se divisent ensuite en bronchioles au calibre de plus en plus réduit.
Les poumons sont en outre richement vascularisés et permettent ainsi les échanges d'oxygène et de dioxyde de carbone (l'hématose) sur une grande surface.
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