母儿间气体交换即O2和CO2在胎盘间以简单扩散方式交换。简单扩散：即物质通过细胞质膜从高浓度区扩散至低浓度区，不消耗能量。关于O2，母体子宫动脉血氧分压为95-100mmHg，绒毛间隙内血氧分压为40-50mmHg，而胎儿脐动脉血氧分压于交换前为20mmHg，经绒毛及绒毛间隙的母血进行交换后，胎儿脐静脉血氧分压为30mmHg以上，血氧饱和度达70%-80%，母体每分钟可供胎儿氧7-8ml/kg，尽管血氧分压升高不多，但胎儿血红蛋白对O2的亲和力强，能从母血中获得充分的O2。关于CO2，母体子宫动脉血二氧化碳分压为32mmHg，绒毛间隙内血二氧化碳分压为38-42mmHg，较胎儿脐动脉血二氧化碳分压48mmHg稍低，但CO2的扩散速度比O2快20倍，故胎儿CO2容易通过绒毛间隙直接向母体扩散。
营养物质供应：葡萄糖是胎儿代谢的主要能源，以易化扩散方式通过胎盘，胎儿体内的葡萄糖均来自母体。氨基酸、钙、磷、碘和铁以主动运输方式通过胎盘。脂肪酸、钾、钠、镁，维生素A、D、E、K以简单扩散方式通过胎盘。易化扩散指物质通过细胞质膜从高浓度区向低浓度区扩散，不消耗能量，但需特异性载体转运；主动运输指物质通过细胞质膜从低浓度区逆方向扩散至高浓度区，需要消耗能量及特异性载体转运；简单扩散指物质通过细胞质膜从高浓度区扩散至低浓度区，不消耗能量。