Ilt og kuldioxid opløses i vand, og de fleste fisk udveksling opløst ilt og kuldioxid i vand ved hjælp af gæller. Gællerne ligger bag og til siden af mundhulen og består af kødfulde filamenter understøttet af gillebuerne og fyldt med blodkar, hvilket giver gællerne en klar rød farve. Vand, der indtages kontinuerligt gennem munden, passerer bagud mellem gillestængerne og over gillefilamenterne, hvor udvekslingen af gasser finder sted., Gællerne er beskyttet af et gælledæksel i teleost og mange andre fisk, men af flapper af hud i hajer, stråler, og nogle af de ældre fossile fiskegrupper. Blodkapillærerne i gillefilamenterne er tæt på gilleoverfladen for at optage ilt fra vandet og for at opgive overskydende kuldio .id til vandet.de fleste moderne fisk har et hydrostatisk (ballast) organ, kaldet svømmeblæren, der ligger i kropshulrummet lige under nyren og over maven og tarmen. Det stammer fra et divertikulum i fordøjelseskanalen., I avancerede teleosts, især acanthopterygians, har blæren mistet sin forbindelse med fordøjelseskanalen, en tilstand kaldet physoclistic. Forbindelsen er blevet bevaret (physostomous) af mange relativt primitive teleosts. I flere uafhængige fiskelinjer er blæren blevet specialiseret som en lunge eller i det mindste som et stærkt vaskulariseret tilbehør til åndedrætsorgan. Nogle fisk med sådanne tilbehørsorganer er forpligtede luftåndere og vil drukne, hvis de nægtes adgang til overfladen, selv i godt iltet vand., Fisk med en hydrostatisk form for svømmeblære kan styre deres dybde ved at regulere mængden af gas i blæren. Gassen, for det meste ilt, udskilles i blæren af specielle kirtler, hvilket gør fisken mere flydende; gassen absorberes i blodbanen af et andet specielt organ, hvilket reducerer den samlede opdrift og tillader fisken at synke. Nogle dybhavsfisker kan have olier, snarere end gas, i blæren. Andre dybhavs-og bundlevende former har meget reducerede svømmeblærer eller har mistet orglet helt.,

svømmeblæren af fisk følger det samme udviklingsmønster som lungerne af hvirveldyr. Der er ingen tvivl om, at de to strukturer har samme historiske oprindelse i primitive fisk. Mere eller mindre mellemformer overlever stadig blandt de mere primitive fisketyper, såsom lungfiskene Lepidosiren og Protopterus.