Giraffen atmen Sauerstoff ein und geben Kohlendioxid ab, genau wie Menschen und andere Säugetiere. Wenn eine Giraffe Sauerstoff in ihren Körper einatmet, strömt die Luft durch die Luftröhre und in die Lunge. Die Lungen füllen sich mit Sauerstoff und das Kreislaufsystem der Giraffe transportiert dieses dringend benötigte Gas zum Rest des Körpers der Giraffe. Beim Ausatmen einer Giraffe wird Kohlendioxid an die Luft abgegeben, das die Bäume und Pflanzen für die Photosynthese benötigen.
Die Lunge einer Giraffe ist etwa achtmal größer als die eines Menschen, denn wenn sie es nicht wäre, würde eine Giraffe immer wieder dieselbe Luft atmen. Da die Luftröhre der Giraffe so lang und schmal ist, gibt es ein großes Volumen an toter Luft in der Giraffe. Die Atemfrequenz der Giraffe ist jedoch etwa ein Drittel langsamer als die Atemfrequenz des Menschen, um dieses Problem mit der toten Luft zu lösen. Wenn eine Giraffe einen neuen Atemzug nimmt, ist der "alte" Atem noch nicht ganz ausgestoßen. Die Lungen der Giraffe müssen größer sein, um diese "schlechte" Luft aufzunehmen und dennoch ihren Atmungs- und Kreislaufsystem zu ermöglichen, Sauerstoff in alle Teile ihres Körpers zu bringen.
Das Herz einer Giraffe ist auch größer als das Herz eines Menschen, da es sauerstoffreiches Blut aus der Lunge 3 Meter in sein Gehirn pumpen muss. Dies erfordert etwa das Doppelte des normalen Drucks, den das menschliche Herz benötigt, um sauerstoffreiches Blut in das menschliche Gehirn zu pumpen. Eine weitere interessante Sache am Körper der Giraffe ist, dass, wenn die Giraffe ihren Kopf senkt, um Wasser zu trinken, sie nicht buchstäblich ihre Spitze aufbläst. Die Giraffe hat verstärkte Arterienwände, Bypass- und Anti-Pooling-Ventile, ein Netz aus kleinen Blutgefäßen und Sensoren, die dem Gehirn gerade genug sauerstoffreiches Blut liefern.