呼吸中枢是指中枢神经系统内产生和调节呼吸运动的神经细胞群，它主要分布在大脑皮层、间脑、脑桥、延髓和脊髓等部位，不过延髓和脑桥是呼吸节律形成的主要部位。

延髓是呼吸基本中枢所在之处。延髓中有两组呼吸神经元，分别是背侧呼吸组和腹侧呼吸组。背侧呼吸组主要包含吸气神经元，其轴突主要交叉到对侧，下行至脊髓颈、胸段，支配膈肌和肋间外肌运动神经元，兴奋时引起吸气动作。腹侧呼吸组既有吸气神经元也有呼气神经元。在平静呼吸时，腹侧呼吸组的吸气神经元活动增强，引起吸气；呼气时，呼气神经元活动增强，使吸气切断，转为呼气。在用力呼吸时，腹侧呼吸组的作用就更为明显，它能调节肋间内肌和腹壁肌等参与呼吸运动，从而增加呼吸的深度和频率。

脑桥有呼吸调整中枢。脑桥上部的PBKF核群，即臂旁内侧核和相邻的Kolliker - Fuse核，它们能限制吸气，促使吸气向呼气转换，防止吸气过长过深，从而调整呼吸的节律，使呼吸频率和深度保持相对稳定。

而大脑皮层可以对呼吸进行随意调节。我们能够在一定限度内有意识地控制呼吸的频率、深度和节律，比如做深呼吸、屏气等动作。不过这种随意控制是有限度的，当体内二氧化碳分压升高或氧分压降低等情况出现时，呼吸中枢会自动调节呼吸，以维持内环境的稳定。间脑和脊髓在呼吸调节中也起到一定作用，脊髓是联系脑和呼吸肌的中继站，通过传导神经冲动，使呼吸中枢的指令能够到达呼吸肌；间脑等部位可能参与呼吸的一些本能性和情绪性反应调节。总之，呼吸中枢各部位相互配合、协同工作，共同维持着正常而有节律的呼吸运动。