Les fourmis n'ont pas de poumons : elles respirent par de minuscules trous situés sur les côtés de leur corps.

Les fourmis utilisent un dispositif unique appelé système trachéen pour s'approvisionner en oxygène. Au lieu d'un nez ou d'une bouche, elles possèdent de petites valves nommées stigmates le long de leur abdomen et de leur thorax. La fourmi peut ouvrir et fermer ces valves pour laisser entrer l'air ou empêcher l'eau de pénétrer afin de ne pas se dessécher.Une fois que l'air pénètre dans un stigmate, il circule à travers un réseau de tubes appelés trachées. Ces tubes se ramifient en conduits encore plus étroits, les trachéoles. Ces voies sont si fines qu'elles atteignent presque chaque cellule du corps de l'insecte. L'oxygène se déplace simplement à travers ces tubes vers les cellules de manière naturelle.Ce système est idéal pour les petites créatures, mais il présente une limite majeure. Il repose sur un processus appelé diffusion, où le gaz se déplace d'une zone de haute concentration vers une zone de faible concentration. Cela ne fonctionne que sur de très courtes distances, ce qui explique pourquoi les fourmis restent de petite taille aujourd'hui.Il y a environ 300 millions d'années, durant la période du Carbonifère, l'atmosphère terrestre était différente. Le taux d'oxygène était de 35 %, contre 21 % aujourd'hui. Cette concentration élevée permettait à l'oxygène de voyager plus loin dans les tubes, ce qui a permis aux insectes préhistoriques d'atteindre des tailles géantes, comme des libellules ayant l'envergure d'un faucon.