肺的主要生理功能包括气体交换、防御功能和代谢功能等。其中气体交换是肺最主要的生理功能，正常成人在安静状态下，每分钟约有4-6升的气体在肺内进行交换。
一、气体交换功能
氧气的摄取： 空气中的氧气通过呼吸道进入肺泡，肺泡壁非常薄，且肺泡周围布满了毛细血管。氧气可以透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液，与红细胞中的血红蛋白结合，被运输到全身各个组织器官。例如，人在安静状态时，每分钟大约有250毫升的氧气被摄取进入血液。二氧化碳的排出： 组织细胞代谢产生的二氧化碳经血液运输到肺，再通过肺泡壁和毛细血管壁扩散到肺泡内，然后随着呼气排出体外。正常情况下，人体每分钟大约要排出200-250毫升的二氧化碳。
二、防御功能
机械防御： 呼吸道的黏膜上有纤毛，纤毛可以像清扫车一样，将吸入空气中的灰尘、异物等向上摆动，送到咽部，通过咳嗽等方式排出体外。比如，当吸入较大颗粒的灰尘时，纤毛运动加快，帮助清除异物。免疫防御： 肺内的巨噬细胞等免疫细胞可以吞噬和消灭侵入肺内的病原体。巨噬细胞能够识别、吞噬细菌、病毒等微生物，并将其消化分解，从而起到防御感染的作用。例如，当有细菌进入肺部时，巨噬细胞会迅速聚集到细菌周围将其吞噬。
三、代谢功能
酶的代谢： 肺内含有多种酶，参与体内一些物质的代谢过程。例如，肺可以代谢花生四烯酸，生成前列腺素等活性物质，这些物质对调节血管张力、炎症反应等具有重要作用。生物活性物质的代谢： 肺能对一些生物活性物质进行代谢和调节。比如，肺可以灭活5-羟色胺等物质，维持体内这些物质的平衡，对心血管功能、神经功能等产生影响。