A pesar de su denominación y de estar rodeada por huesos, la caja torácica no es completamente rígida, puesto que las costillas pueden moverse con respecto a la columna. Una persona delgada situada de lado con respecto a un observador, permitiría a éste ver cómo las costillas, fijas a la columna por detrás, y con una inclinación descendente hacia delante, se mueven en forma de bisagra, elevándose su porción anterior unos grados hacia arriba.

Ello permite aumentar el diámetro de la caja torácica y, por tanto, su volumen. Existen varios músculos implicados en los movimientos que hacen posible la respiración: los intercostales, que unen las costillas entre sí, y otros músculos accesorios; sin embargo, el verdadero protagonista de la respiración es el diafragma.

Este consta en realidad de dos músculos: los hemidiafragmas izquierdo y derecho, ambos con forma de cúpula. Se hallan ligados entre si por una dura membrana y están unidos al borde inferior de las costillas, separando la cavidad torácica de la abdominal. Este músculo, de color rojo y muy potente, es capaz de contraerse varias veces por minuto durante toda la vida, como el corazón, aunque de manera más anónima.

Cuando el diafragma se contrae, sus dos cúpulas se aplanan, comprimiendo el abdomen y haciendo que aumente así la capacidad de la caja torácica. El área normal del diafragma es de unos 270 cm2, lo que significa que, con un movimiento de sólo un centímetro, la capacidad del tórax aumenta unos 270 cm3.

De este modo, un desplazamiento de dos centímetros permite que entre más de medio litro de aire, cantidad que resulta suficiente para respirar con normalidad. Así pues, la inspiración, o entrada de aire a los pulmones para la respiración, constituye un proceso activo que depende de la contracción del diafragma y otros músculos auxiliares.

La espiración, por el contrario, es un fenómeno pasivo: al relajarse el diafragma, la propia elasticidad del pulmón permite la expulsión del aire que contiene. La espiración es, por eso, un proceso más lento. Cuando se quiere forzar la expulsión del aire, el final será también activo, a expensas de algunos de los músculos accesorios, que completarán el vaciado del pulmón.

El diafragma se contrae y relaja rítmicamente, a una velocidad de unas 12 a 16 veces por minuto. Con ello se consigue el ritmo normal de Inspiraciones y espiraciones que componen nuestra respiración.