Процессы дыхания регулируются ритмической активностью особых нейронов в центральной нервной системе. Ритмичные разряды этих нейронов осуществляются автоматически (ритмогенез), но в то же время их активность постоянно подстраивается к изменяющимся потребностям организма: под влиянием информации, поступающей от периферических рецепторов и центральных структур, она модулируется таким образом, что изменяются глубина и частота дыхания в связи с потребностями  организма.