El primordio del aparato respiratorio se reconoce ya en el embrión de tres semanas de edad gestacional. Aparece como una evaginación endodérmica de la parte ventral del intestino anterior. Se reconocen cuatro fases del desarrollo del árbol broncopulmonar:

a) fase embrionaria (4ª a 7ª semanas),
b) fase pseudoglandular (8ª a 16ª semanas),
c) fase canalicular (17ª a 26ª semanas) y
d) fase alveolar (26ª semana hasta el nacimiento).

En la fase embrionaria el divertículo respiratorio comunica con el intestino anterior y ulteriormente queda separado del mismo por el tabique tráqueo-esofágico. El primordio respiratorio crece hacia la región caudal y se separa definitivamente del intestino anterior. Se forma un tubo mediano (tráquea), que se bifurca en evaginaciones laterales llamadas yemas pulmonares . El brote derecho se divide en tres ramas y el izquierdo, en dos (bronquios principales). Los bronquios segmentarios se reconocen ya en la sexta semana y los subsegmentarios, en la séptima. El mesoderma que rodea el árbol bronquial se diferencia en cartílago, músculo liso y vasos sanguíneos.

En la fase pseudoglandular hay bifurcación y capilarización de los segmentos broncopulmonares. Se alcanza el número de generaciones bronquiales que se tiene al nacimiento.

En la fase canalicular se reconoce la estructura acinar, delimitada por mesénquima (tejido conjuntivo) más laxo. Se forman los bronquíolos respiratorios a partir de los terminales y se completa también la capilarización.

En la fase alveolar se completa la formación del sistema canalicular bronquíolo-alveolar. Se forman 6 a 7 generaciones de sacos alveolares, se diferencian los neumocitos I, los que alcanzan estrecho contacto con los capilares de los tabiques conjuntivos.

En el epitelio de las vías respiratorias se diferencian primero las células neuroendocrinas de Feyrter, similares a las de Kultschisky (7a a 8a semanas); luego en los bronquios, en forma centrífuga, las células ciliadas (9a a 10a semanas) y posteriormente, las caliciformes (13a semana). Sólo después de la aparición de los neumocitos I y II, en los sacos alveolares y alvéolos, se diferencian las células de Clara en los bronquíolos terminales y respiratorios. Los neumocitos I y II se originan a partir de neumoblastos.

Las glándulas bronquiales aparecen entre la 8a y 12a semanas de gestación, como brotes del epitelio de revestimiento. Estructuras túbulo-acinares se reconocen en la 25a semana. La producción de secreción mucosa y serosa comienza en la 24a semana y se completa en la 26a semana.

El desarrollo de las ramas de la arteria pulmonar sigue el curso de los bronquios, antecede al de las ramas de las arterias bronquiales, es simultáneo con el de las venas pulmonares y se completa alrededor de la 20a semana. Los vasos sanguíneos intraacinares comienzan a desarrollarse a partir de la 16a semana y continúa en la vida posnatal.

El desarrollo posnatal del pulmón se caracteriza por la formación de conductos alveolares y de alvéolos maduros. Al momento del nacimiento se estima un número de 20 a 25 millones de alvéolos y una superficie de intercambio gaseoso de 2,8 m2. En el adulto se calcula que existen 300 millones de alvéolos y unos 80 m2 de superficie de intercambio gaseoso.

La maduración pulmonar se alcanzaría por dos mecanismos: multiplicación alveolar y aumento del volumen de los alvéolos en forma proporcional al aumento de volumen de la caja torácica.