La diffusione non è sufficiente per ottenere abbastanza ossigeno negli animali multicellulari perché la richiesta di ossigeno di questi organismi è molto più elevata di quella degli organismi unicellulari. Negli animali multicellulari ci sono molti strati di cellule che necessitano di essere riforniti di ossigeno e la distanza tra la superficie dell'organismo e le cellule più profonde può essere significativa. La diffusione è un processo lento e diventa ancora più lento man mano che la distanza aumenta. Di conseguenza, la sola diffusione non sarebbe in grado di fornire abbastanza ossigeno a tutte le cellule di un animale multicellulare.
Per superare questo problema, gli animali multicellulari hanno sviluppato sistemi respiratori specializzati che utilizzano il trasporto attivo per spostare l’ossigeno dall’ambiente alle cellule. Questi sistemi possono essere molto complessi, ma condividono tutti il principio di base dell’utilizzo dell’energia per spostare l’ossigeno contro un gradiente di concentrazione. Ciò consente agli animali multicellulari di ottenere l’ossigeno di cui hanno bisogno per sopravvivere, anche se la sola diffusione non sarebbe sufficiente.