एरोबिक जानवरों (aerobic animals) के समान, कीड़ों (insects) को अपने पर्यावरण से ऑक्सीजन (oxygen) प्राप्त करना चाहिए और अपनी कोशिकाओं द्वारा सांस ली गई कार्बन डाइऑक्साइड को खत्म (eliminate carbon dioxide) करना चाहिए। यह गैस से भरे ट्यूबों की श्रृंखला के माध्यम से गैस का आदान-प्रदान (gas exchange through series of gas filled tubes) है जो गैसीय विनिमय के लिए सतह क्षेत्र (surface area for gaseous exchange) प्रदान करता है (श्वसन (Respiration) सख्ती से ऑक्सीजन-उपभोग करने वाली (oxygen-consuming), सेलुलर चयापचय प्रक्रियाओं (cellular metabolic processes) को संदर्भित करता है)। हवा सीधे ऊतक (air is supplied directly to the tissue) को आपूर्ति की जाती है और श्वसन भूमिका (respiratory role) में कोई हीमोलिम्फ (रक्त / haemolymph - blood) शामिल नहीं होता है। गैस विनिमय (Gas exchange) आंतरिक हवा से भरी श्वासनली (internal air-filled tracheae) के माध्यम से होता है। ये ट्यूब (tubes) पूरे शरीर में शाखा (branch) और फैलते (ramify) हैं। ट्रेकेलो (tracheloe) नामक सबसे अच्छी शाखाएं सभी आंतरिक अंगों और ऊतकों (internal organs and tissues) से संपर्क करती हैं और उच्च ऑक्सीजन आवश्यकताओं वाले ऊतकों (tissues with high oxygen requirements) में असंख्य होती हैं। शरीर पर (on the body) पार्श्व रूप से स्थित (positioned laterally) सर्पिल उद्घाटन (spiracular openings) के माध्यम से हवा आमतौर पर श्वासनली में प्रवेश (enters the tracheae) करती है। किसी भी कीट (No insect) में दस जोड़े (दो वक्ष और आठ पेट / two thoracic and eight abdominal) से अधिक नहीं होते हैं।
कार्यात्मक स्पाइराक्ल्स (functional spiracles) की संख्या और स्थान के आधार पर श्वसन प्रणाली (respiratory system) को निम्नानुसार वर्गीकृत (classified) किया गया है:
स्पाइराक्ल्स (Spiracles) में एक कक्ष या अलिंद (chamber or atrium) होता है जिसमें वाल्व (valve) नामक एक उद्घाटन और समापन तंत्र (opening and closing mechanism) होता है। यह वायु मार्ग को नियंत्रित (regulates air passage) करता है और पानी के नुकसान को कम (minimise water loss) करता है। प्रत्येक स्पाइराकल (Each spiracle) को पेरिट्रेम (peritreme) नामक एक स्क्लेरोटाइज्ड कटिकुलर प्लेट (sclerotized cuticular plate) में सेट किया जाता है। श्वासनली एपिडर्मिस के आक्रमण (invaginations of the epidermis) हैं और इस प्रकार उनका अस्तर शरीर के छल्ली (body cuticle) के साथ निरंतर (continuous) है। श्वासनली की रिंग वाली उपस्थिति (ringed appearance of the tracheae) टैनीडिया (taenidia) नामक सर्पिल लकीरों (spiral ridges) के कारण होती है। यह श्वासनली को लचीला होने की अनुमति (allows the tracheae to be flexible) देता है लेकिन संपीड़न का विरोध (resist compression) करता है। जब कीट पिघलता (insect moults) है, तो श्वासनली के छल्ली अस्तर (cuticular linings of the tracheae) को बहा दिया जाता है, लेकिन ट्रेकिओल्स के अस्तर (linings of tracheoles) को नहीं।
ट्रेकिओल्स व्यास में 1 माइक्रोन से कम (less than 1 μm in diameter) होते हैं; वे आँख बंद करके समाप्त होते हैं और श्वसन ऊतकों से निकटता से संपर्क (closely contact the respiring tissues) करते हैं। टैनीडिया और वैक्सलेयर (Taenidia and waxlayer) अनुपस्थित है। क्यूटिकुलिन परत (Cuticulin layer) गैसों के लिए पारगम्य (permeable to gases) है। यह प्रकृति में इंट्रासेल्युलर (intracellular in nature) है, लेकिन केवल श्वासनली के कोशिकाद्रव्य (cytoplasm of tracheal) और ट्रेकियोब्लास्ट (tracheoblast) नामक कोशिका में संलग्न (enclosed) है। ट्रेकियोल (tracheoles) में गैसीय आदान-प्रदान (Gaseous exchange) होता है। चार ट्रेकिअल ट्रंक (four tracheal trunks) होते हैं जैसे, पार्श्व, पृष्ठीय, उदर और आंत (lateral, dorsal, ventral and visceral), जो हवा के मार्ग (passage of air) में मदद करते हैं। श्वासनली (trachea) में, पतली दीवार वाली-बंधनेवाला थैली की तरह फैलाव (thin walled-collapsable sac like dilations) मौजूद होते हैं, जिन्हें एयरसैक (airsacs) कहा जाता है जहाँ टैनीडिया (taenidia) अनुपस्थित होता है। एयरसैक (Airsacs) ऑक्सीजन भंडार (oxygen reservoir) के रूप में कार्य करता है। उड़ने वाले और जलीय कीड़ों (flying and aquatic insects) को उछाल (buoyancy) प्रदान करें। अंगों को बढ़ने (growing organs) के लिए स्थान प्रदान करें। ध्वनि गुंजयमान यंत्र और हीट इन्सुलेटर (sound resonator and heat insulators) के रूप में कार्य करता है।
ऑक्सीजन स्पाइराकल (Oxygen enters the spiracle) में प्रवेश करती है और श्वासनली की लंबाई (length of the tracheae) के माध्यम से ट्रेकेओल्स (tracheoles) में और वेंटिलेशन और एकाग्रता ढाल (ventilation and diffusion along a concentration gradient) के साथ प्रसार के संयोजन द्वारा लक्ष्य कोशिकाओं (target cells) में गुजरती है, बाहरी हवा में उच्च (high in the external air) से ऊतक में कम (low in the tissue) तक। जहां ट्रेकिअल सिस्टम (tracheal system) में ऑक्सीजन अणुओं की शुद्ध गति (net movement of oxygen molecules) अंदर की ओर (inwards) (प्रेरणा / Inspiration) है, CO2 और जल वाष्प अणुओं की शुद्ध गति (net movement of CO2 and water vapour molecules) बाहर की ओर (outwards) है, (समाप्ति / Expiration)।
1. बंद ट्रेकिअल सिस्टम (Closed tracheal system)
कुछ जलीय और कई एंडोपैरासिटिक लार्वा (some aquatic and many endoparasitic larvae) में स्पाइराक्ल्स (spiracles) अनुपस्थित होते हैं और श्वासनली परिधीय रूप से विभाजित होकर (tracheae divide peripherally) एक नेटवर्क (network) बनाती है। यह शरीर की सतह (body surface) को कवर करता है, जिससे त्वचीय गैस विनिमय (cutaneous gas exchange) होता है। उदा: गिल्स (Gills) - शरीर की दीवार की श्वासनली पतली वृद्धि (Tracheated thin outgrowth of body wall)।
2. ओपन ट्रेकिअल सिस्टम (Open tracheal system)