O sistema respiratório da Pituophis melanoleucus é composto por uma traqueia, um único pulmão brônquico contendo a vasculatura pulmonar, e um grande saco de ar caudal membranoso. O volume total de ar (LV) em uma cobra de 1 kg é de 97,5 ml e varia com o tamanho (M) de acordo com a equação LV = 0,388 M0,80 onde LV está em mililitros e M está em gramas. Estes volumes de ar são semelhantes aos medidos em muitos lagartos e tartarugas. Os volumes relativos da traquéia, pulmão vascular e saco aéreo em Pituophis são cerca de 4, 20, e 76%, respectivamente. O tecido respiratório é composto por uma rede alveolar de divisórias capilares, que formam coletivamente a superfície de troca gasosa. Este tecido respiratório está confinado aos 20% proximais do pulmão. A área total da superfície respiratória (SA) numa cobra de 1 kg é de 2,00 x 10(3) cm2 e varia com o tamanho de acordo com a equação SA = 3,03 M0,94 onde SA está em centímetros quadrados. A SA/VL total dentro do pulmão brônquico é grande, sendo aproximadamente 101 cm2/ml. Os gradientes na área da superfície respiratória e o volume de ar no pulmão são invertidos de modo que a SA/VL é mais alta perto da ponta craniana do pulmão e diminui em direção ao saco de ar. A espessura média harmônica da barreira ar-sangue foi de 0,46 +/- 10(-4) cm com o resultado que o fator de difusão anatômica, ou razão entre a área da superfície respiratória e a distância média de difusão, para uma cobra de 1 kg é de 0,44 x 10(8) cm. Este índice de capacidade de difusão é muito próximo ao relatado para dois pulmões de uma tartaruga.