Per analizzare lo stress meccanico del polmone bisogna innanzitutto considerare la struttura gerarchica con cui è fatto il polmone.Esso è costituito da più di 20 livelli di scale caratterizzate da specifiche macro e micro-strutture, ciascuna con proprietà geometriche ben definite 97 , inoltre è sottoposto a voluminose deformazioni durante l'atto respiratorio, se paragonate a quelle dei materiali tradizionali.In linea di principio i primi 16 livelli che si considerano partendo dalla trachea corrispondono alla zona conduttiva, dal livello 17 al 24 si distingue la cosiddetta zona respiratoria, dove gli effetti della velocità del flusso sono impercettibili.Nei polmoni non uniformemente espansi, la pressione effettiva differisce da quella trans-polmonare, dando origine allo shear stress ed al sinergico peggioramento delle patologie respiratorie.Una descrizione della meccanica polmonare può essere fatta con l'uso di teorie complesse come la teoria dei materiali cellulari, che tiene in considerazione il carattere multi-scala delle forze di stress e di tensione 98 , tale teoria considera essenzialmente la geometria costituente le strutture, a determinati livelli di osservazione. Tale tipo di approccio ovviamente rimane un'approssimazione della teoria del continuo. 