Les girafes respirent de l'oxygène et libèrent du dioxyde de carbone, tout comme les humains et les autres mammifères. Lorsqu'une girafe respire de l'oxygène dans son corps, l'air descend dans la trachée et dans les poumons. Les poumons se remplissent d'oxygène et le système circulatoire de la girafe transporte ce gaz indispensable dans le reste du corps de la girafe. Lorsqu'une girafe expire, du dioxyde de carbone est libéré dans l'air, dont les arbres et les plantes ont besoin pour la photosynthèse.
Les poumons d'une girafe sont environ huit fois plus gros que ceux d'un humain, car s'ils ne l'étaient pas, une girafe respirerait le même air encore et encore. Comme la trachée de la girafe est si longue et étroite, il y a un grand volume d'air mort dans la girafe. Cependant, le rythme respiratoire de la girafe est environ un tiers plus lent que celui de l'homme pour aider à résoudre ce problème d'air mort. Lorsqu'une girafe prend une nouvelle inspiration, l'"ancienne" haleine n'est pas encore totalement expulsée. Les poumons de la girafe doivent être plus gros pour accueillir ce "mauvais" air tout en permettant à ses systèmes respiratoire et circulatoire d'apporter de l'oxygène à toutes les parties de son corps.
Le cœur d'une girafe est également plus gros que le cœur d'un humain car il doit pomper du sang riche en oxygène jusqu'à 10 pieds jusqu'à son cerveau à partir des poumons. Cela prend environ le double de la pression normale requise pour que le cœur humain pompe du sang riche en oxygène vers un cerveau humain. Une autre chose intéressante à propos du corps de la girafe, c'est que lorsque la girafe baisse la tête pour boire de l'eau, elle ne souffle pas littéralement. La girafe a des parois artérielles renforcées, des valves de dérivation et anti-accumulation, un réseau de petits vaisseaux sanguins et des capteurs qui donnent au cerveau juste assez de sang riche en oxygène.