La ventilazione polmonare è normalmente automatica e controllata da centri pacemaker bulbo-pontini (inspiratorio, espiratorio, pneumotassico, apneustico), che inviano impulsi ritmici al diaframma e agli altri muscoli respiratori tramite il frenico e i nervi toracici. In condizioni di riposo la ventilazione avviene spontaneamente ad un ritmo fisso (nell’adulto 14-18 atti al minuto). Tali centri possono essere controllati in parte dalla corteccia e questo consente di variare frequenza e profondità del respiro anche volontariamente. Anche il cervelletto, che rileva la posizione del corpo e l’equilibrio può modificare almeno in parte la ventilazione automatica. La ventilazione è poi controllata in maniera involontaria dai parametri interni (PO₂, PC O₂, pH). I recettori deputati all’analisi del sangue sistemico sono i glomi e i chemocettori centrali.
Infine, vi sono riflessi intrapolmonari probabilmente mediati da recettori meccanici e trasmessi per via vagale: 1) il riflesso da eccessiva distensione (o inflattivo o di Hering-Brauer) che inibisce la ventilazione; 2) il riflesso da recettori j (juxtapulmonar capillary), sensibili alla congestione arterovenosa, alla 
ipossia e bradicardia, che stimolano la ventilazione; 3) il riflesso irritativo, verosimilmente mediato da recettori epiteliali; 4) il riflesso di Head, responsabile verosimilmente dei respiri profondi involontari che intercalano 
la normale respirazione.