呼吸中枢主要位于脑干的延髓和脑桥，同时大脑皮层也参与呼吸调节。这三个部分共同协作，维持人体的正常呼吸节律。
1、延髓
延髓是呼吸中枢的核心区域，包含背侧呼吸组和腹侧呼吸组。背侧呼吸组主要负责吸气神经元的活动，触发吸气动作；腹侧呼吸组则参与吸气和呼气的转换，尤其在深呼吸或用力呼吸时激活。延髓通过整合来自外周化学感受器和机械感受器的信号，调整呼吸频率和深度。
2、脑桥
脑桥的呼吸调整中枢位于脑桥臂旁内侧核，主要功能是限制吸气时间并促进呼气。当延髓产生的吸气信号过强时，脑桥会发出抑制冲动防止肺过度膨胀。这种协调作用使呼吸模式从急促转为平稳，尤其在运动后恢复阶段表现明显。
3、大脑皮层
虽然不直接控制自主呼吸，但大脑皮层可通过意识行为短暂改变呼吸模式，例如说话、唱歌或屏气潜水时。这种调控属于随意呼吸系统，与脑干的自动调节形成双重控制机制。
若出现呼吸频率异常、呼吸困难等情况，可能提示呼吸中枢或相关神经通路受损，需及时到神经内科或呼吸科就诊，完善脑部影像学及肺功能检查，切勿自行服用呼吸兴奋类药物。