Аэрозоль - это смесь фаз. Смесь газовой фазы и мельчайших частиц жидкости называется туманом. Смесь газовой фазы и мельчайших твердых частиц - дымом. При ингаляции аэрозолей глубина их проникновения в дыхательные пути зависит от размера частиц. Обычно размеры частиц в аэрозоли колеблются от 0,5 до 15 мкм и зависят от концентрации распыленного в воздухе вещества: чем выше концентрация, тем крупнее частицы. С помощью специальных устройств можно создать микродисперсные аэрозоли, размеры частиц в которых не превышают 0,5 мкм. Глубокому проникновению частиц в дыхательные пути препятствует их выседание на слизистые оболочки (седиментация). Крупные частицы накапливаются на слизистой верхних отделов дыхательных путей, частицы среднего диаметра - в более глубоких отделах, и, наконец, мельчайшие частицы могут достичь поверхности альвеол. Седиментации крупных частиц способствуют анатомические особенности органов дыхания. У больших частиц скорость движения в струе воздуха и инерционность больше, чем у мелких, поэтому при каждом изгибе воздухоносных путей они сталкиваются с встречающимися на их пути поверхностями и выседают на них.
Пенетрация в кровь осуществляется в соответствии с физико-химическими законами. Эпителий дыхательного тракта и стенки капиллярного русла обладают проницаемостью пористой мембраны. Жирорастворимые вещества резорбируются быстро, растворимые преимущественно в воде - в зависимости от размеров их молекул. Состояние насыщения проникновения веществ через альвеолярно-капиллярный барьер не наступает. Следует отметить, что через барьер проникают даже крупные белковые молекулы, например инсулина, ботулотоксина и т.д.
Квота резорбции вещества в легких является функцией количества, сорбировавшегося на дыхательной поверхности легких. Количество же сорбировавшегося вещества есть функция количества частиц в единице объема ингалируемого воздуха, размера частиц, глубины и частоты дыхания. У здорового человека задержка аэрозоля в дыхательных путях составляет около 70 - 75%. При постоянной частоте дыхания 7 в минуту, увеличение глубины дыхания на 1000 мл увеличивает задержку аэрозоля до 87%, на 2000 мл - до 93%. Изменение частоты дыхания в меньшей степени сказывается на задержке аэрозоля. Особое значение имеет продолжительность пребывания аэрозоля в дыхательных путях. С увеличением этого времени увеличивается и задержка аэрозоля в легких. Большие частицы более подвержены седиментации и потому лучше задерживаются в легких, однако мелкие частицы, проникают в более глубокие отделы легких, где лучшие условия для всасывания. Аэрозоль с диаметром частиц менее 1 мкм плохо адсорбируется на альвеолярном эпителии и потому в большом количестве выводится с выдыхаемым воздухом.