La forma como un pez respira es compleja. Todos los peces usan una variación de un mismo proceso para tomar el oxígeno del agua.
La respiración de un pez comienza con agua entrando en su boca y después pasando sobre las branquias. Cuando la boca está cerrada el agua se bombea hacia afuera a través de las branquias. Algunos peces tienen un sistema de bombeo más eficiente que otros.
La parte externa de las branquias es conocida como opérculo. El opérculo y la boca trabajan de manera opuesta al mismo tiempo. Cuando la boca está cerrada, el opérculo está abierto, y cuando el opérculo está abierto, la boca está cerrada. Algunos peces tienen que nadar constantemente para mantener la armonía de la respiración funcionando.
El agua proveniente de la boca se dirige a una parte de las branquias llamada branquiespinas. Las branquiespinas es un sistema de filtración para el agua, la cual limpia las partículas de comida y otras substancias extrañas del agua.
Posteriormente el agua pasa sobre otra parte de las branquias que contiene dos filas de filamentos cubiertas por una membrana. Cada filamento de las branquias se compone de muchas laminillas que son capilaridades que toman el oxígeno para llevarlo al torrente sanguíneo. Un pez puede obtener hasta un 80% del oxígeno que necesita del agua de esta manera.
Una vez que el pez toma mal oxígeno del agua, necesita liberarlo nuevamente al agua. El oxígeno es tomado mediante las capilaridades hacia el torrente sanguíneo y distribuido a través del sistema circulatorio. El agua que no tiene más oxígeno regresa a las branquias mediante el opérculo y posteriormente al cuerpo de agua. Algunos peces necesitan más oxígeno que otros, es por ello que ciertos peces pueden vivir únicamente en ambientes adecuados.