ระบบทางเดินหายใจของนกกระจอกเทศก็เช่นเดียวกับนกทั่วไป ซึ่งประกอบไปด้วยปอด และระบบถุงลมที่มีอยู่ในทรวงอกและขยายเข้าไปโพรงกระดูก กระดูกทุกซี่ไม่ได้เป็นโพรงทั้งหมดบางซี่ซึ่งรวมถึงขาท่อนล่างจะมีเปลือกนอกที่หนา นกกระจอกเทศสามารถใช้ระบบถุงลม เพื่อลดความร้อนของร่างกายได้โดยการหอบ อัตราการหายใจปกติของนกอยู่ระหว่าง 7-12 ครั้ง/นาที