Il sistema respiratorio in Pituophis melanoleucus è composto da una trachea, un singolo polmone bronchiale contenente la vascolarizzazione polmonare, e un grande sacco d’aria caudale membranoso. Il volume d’aria totale (VL) in un serpente di 1 kg è di 97,5 ml e varia con le dimensioni (M) secondo l’equazione VL = 0,388 M0,80 dove VL è in millilitri e M è in grammi. Questi volumi d’aria sono simili a quelli misurati in molte lucertole e tartarughe. I volumi relativi della trachea, del polmone vascolare e del sacco aereo in Pituophis sono circa 4, 20 e 76%, rispettivamente. Il tessuto respiratorio è composto da una rete a nido d’ape di partizioni capillari, che collettivamente forma la superficie di scambio dei gas. Questo tessuto respiratorio è confinato al 20% prossimale del polmone. La superficie respiratoria totale (SA) in un serpente di 1 kg è di 2,00 x 10(3) cm2 e varia con le dimensioni secondo l’equazione SA = 3,03 M0,94 dove SA è in centimetri quadrati. La SA/VL totale all’interno del polmone bronchiale è grande, essendo circa 101 cm2/ml. I gradienti della superficie respiratoria e del volume d’aria polmonare sono invertiti in modo che la SA/VL è massima vicino alla punta craniale del polmone e diminuisce verso il sacco aereo. Lo spessore medio armonico della barriera aria-sangue è stato trovato a 0,46 +/- 10(-4) cm con il risultato che il fattore di diffusione anatomico, o il rapporto tra la superficie respiratoria e la distanza media di diffusione, per un serpente di 1 kg è 0,44 x 10(8) cm. Questo indice di capacità di diffusione è molto vicino a quello riportato per due polmoni di una tartaruga.