气管与支气管都是呼吸通道，任何阻塞都将对呼吸产生影响，一处小的运气管的阻塞会导致相应的肺叶不张，气管若阻塞，可能引发死亡。
气管和支气管都是以软骨、肌肉、结缔组织和黏膜构成。软骨为“C”字形的软骨环，缺口向后，各软骨环以韧带连接起来，环后方缺口处由平滑肌和致密结缔组织连接，形成一层薄膜，保持了气管或支气管呈持续张开状态。气管和支气管的管腔衬以黏膜，和鼻腔一样表面覆盖纤毛上皮，黏膜分泌的黏液可黏附吸入空气中的灰尘颗粒，纤毛像扫帚一般不断向咽部摆动，将黏液与灰尘排出，以净化吸入的气体。
气管上端在相当于第6颈椎体下缘的平面处与喉相连，向下至胸骨角平面分为左、右支气管为止，成人气管全长10~13厘米，含15~20个软骨环。分叉处叫气管杈。根据行程，气管可分为颈、胸两段，颈段较浅表，在胸骨柄切迹上方可以摸到。
气管在分叉处分为左右两条支气管，医学称为一级支气管，右侧支气管分出3条支气管，叫二级支气管，这些支气管都已进入肺内，所以右肺有3个肺叶；左侧支气管分出的二级支气管只有2条，也叫肺叶支气管，所以左肺为2个肺叶，但左侧上叶支气管又分出1条支气管应该属于三级的支气管，但这条支气管构成的肺叶特殊给了一个名字，叫舌叶，实际上左肺也是3个肺叶，除了舌叶之外，一般三级支气管组成的肺结构名之为段，三级支气管又名为肺段支气管，右侧的肺有 10个肺段，左侧肺有8个肺段。肺段支气管再继续分下去还可以分16~17级，直到最后的毛细支气管，那就更细了，毛细支气管与肺泡相连接。
右侧支气管比左侧稍直也稍粗。通常医生为患者做支气管镜检查时，最远可抵达二级支气管。
气管管壁分黏膜、黏膜下层和外膜三层。
黏膜：表面为假复层纤毛柱状上皮，由纤毛细胞、杯状细胞、基细胞、刷细胞和弥散的神经内分泌细胞等组成。纤毛细胞呈柱状，游离面有纤毛，每个细胞约有300根纤毛，核卵圆形，位于细胞中部。纤毛向咽侧呈快速摆动，将黏液及附于其上的尘粒、细菌等异物推向咽部后再被咳出，故纤毛细胞有净化吸入空气的重要作用。杯状细胞也很多，其结构与肠道上皮的杯状细胞相似，顶部胞质内含大量黏原颗粒，细胞分泌的黏蛋白是一种大分子糖蛋白，它与管壁内腺体的分泌物在上皮表面共同构成一道黏液性屏障，黏附吸入空气中的异物，溶解吸入的 SO2、CO 等有害气体，随黏液咳出。基细胞呈锥形，位于上皮深部，是一种未分化的细胞，有增殖和分化能力，可分化形成前述两种细胞。刷细胞呈柱状，游离面有许多排列整齐的微绒毛，形如刷状。刷细胞的功能至今还不清楚，可能有一定吸收作用，细胞顶部可见基粒，因此也有学者认为它可能是一种未成熟的纤毛细胞。有的刷细胞基部可见与传入纤维构成的突触，所以还可能有感受刺激的功能。
气管及其以下分支的导气部管壁上皮内还有弥散的神经内分泌细胞，细胞呈锥体形，散在于上皮深部，胞质内有许多致密核心颗粒，故又称小颗粒细胞。细胞免疫化学研究证明，细胞内含有多种胺类或肽类物质，如5-羟色胺、蛙皮素、降钙素、脑啡肽等，分泌物可能通过旁分泌作用，或经血液循环，参与调节呼吸道血管平滑肌的收缩和腺的分泌，但至今还没有被正式列入内分泌的范围。固有层结缔组织中的弹性纤维较多，使管壁具有一定弹性。固有层内也常见淋巴组织，它与消化管管壁内的淋巴组织一样，也有免疫性防御功能。浆细胞分泌的免疫球蛋白A，与上皮细胞产生的分泌片结合形成分泌性免疫球蛋白A，释放入管腔内，可抑制细菌繁殖和病毒复制，减弱内毒素的有害作用。
黏膜下层：为疏松结缔组织，与固有层和外膜无明显分界。黏膜下层除有血管、淋巴管和神经外，还有较多混合性腺体。
外膜：为疏松结缔组织，较厚，主要有16~20个“C”形透明软骨环构成管壁支架，软骨环之间以弹性纤维组成的膜状韧带连接，使气管保持通畅并有一定弹性。软骨环的缺口朝向气管后壁，缺口处有弹性纤维组成的韧带和平滑肌束。咳嗽反射时平滑肌收缩，使气管腔缩小，有助于清除痰液。
小儿的气管和支气管的结构亦与成人不同。新生儿气管长度只有4厘米，到成人时增加3倍。新生儿的气管分叉在3~4胸椎的平面部位，而成人在第5胸椎下缘。右侧支气管较直，有似气管的直接延续，因此，气管插管时常易滑入右侧支气管，支气管异物也以右侧多见。新生儿末梢气道相对较宽些，从新生儿到成人，肺重和肺总量增加 20 倍，气管直径增加 4倍，而毛细支气管只增加2倍，但其壁厚增加3倍。毛细支气管平滑肌在生后5个月以前薄而少，3 岁以后才明显发育，所以婴儿的呼吸道梗阻，除因支气管痉挛外，主要是黏膜肿胀和分泌物堵塞。婴儿支气管壁缺乏弹力组织，软骨柔弱，细支气管无软骨，呼气时易被压，造成气体滞留，影响气体交换。由于胎儿时期气道的发育先于肺泡的发育，新生儿的肺传导部分多，呼吸部分少，其结果是呼吸效率低，而且因为管径细小，婴幼儿呼吸道阻力绝对值明显大于成人，在呼吸道梗阻时尤为明显。这些特点增加了小儿呼吸道疾病治疗时的难度。
气管与支气管是怎样受到血液供应的？很多人都懂得人体的血液循环知识，由静脉回流的血液到右心，然后经肺动脉到肺部，既交换气体，又提供营养，气管和支气管和肺连在一起，大概也是由右心来的血液供应的。这种认识错了。气管和支气管是有一套独立的供应系统的，直到每一个肺叶或肺段内的支气管都是如此。这一点在临床上很重要。在肺癌的介入治疗中，就是把药物直接注射到癌块所在的供血的动脉，让癌块局部有很高的药物浓度，收到良好的效果，这与静脉给药产生的浓度与效果都截然不一样。
了解了气管和运气结构后，就不难理解当气管急性炎症时，必然会有黏膜的水肿、充血，纤毛遭到破坏，和大量的分泌物，这些分泌物的排出，就是痰，气管和支气管壁的对炎症刺激的反应，将以咳嗽的方式把痰咳出。痰的排出相当于引流，有利于疾病的康复；若病原体是化脓菌，则必然有大量的白细胞参与战斗而死亡，痰将是黄色而黏稠。慢性炎症时，尤其是支气管发生节段性的扩张时，常夜间处于安静状态，气管和支气管的反应能力减弱，支气管内潴留了大量的痰，早晨将有大量的痰排出，此时病人会感觉到舒适。无论急性还是慢性的气管、支气管炎症，第一重要的是把痰咳出来，从这一点来说，咳嗽是好事，不要随便服用止咳药，否则，痰的堆积将向下发展成肺炎，甚至于肺脓肿，那就更难治了。
气管异物是意外情况，人在进食时由于说话等原因，使局部功能失调而致，一般可因气管受到刺激而激烈地咳嗽，多数都能咳出。小孩是高发的人群，如进食虾头、豆粒时由于说话或突然受到意外的刺激，使会咽没有及时地关闭而误入气管，老年人也有类似情况，或睡着了义齿掉下进入气管。部分人可行气管镜取出，但因为生命处于紧急状态，或时间或设备条件的不允许，更多的靠气管切开手术取出，危险性很大。
由于肺癌多起源于支气管，所以称为支气管肺癌，来自肺泡的癌，叫肺泡肺癌，只是极少数。
