zuurstof en kooldioxide lossen op in water, en de meeste vissen wisselen opgeloste zuurstof en kooldioxide uit in water door middel van kieuwen. De kieuwen liggen achter en aan de zijkant van de mondholte en bestaan uit vlezige filamenten ondersteund door de kieuwbogen en gevuld met bloedvaten, die kieuwen een felrode kleur geven. Water dat continu door de mond wordt opgenomen, gaat naar achteren tussen de kieuwstangen en over de kieuwdraden, waar de uitwisseling van gassen plaatsvindt., De kieuwen worden beschermd door een kieuwbedekking in teleosts en vele andere vissen, maar door flappen van huid in haaien, roggen, en sommige van de oudere fossiele visgroepen. De bloedcapillairen in de kieuwfilamenten zijn dicht bij het kieuwoppervlak om zuurstof uit het water op te nemen en overtollig kooldioxide aan het water af te geven.

De meeste moderne vissen hebben een hydrostatisch (ballast) orgaan, de zwemblaas genoemd, dat in de lichaamsholte net onder de nier en boven de maag en darm ligt. Het is ontstaan als een diverticulum van het spijsverteringskanaal., In geavanceerde teleosts, vooral de acanthopterygians, heeft de blaas zijn verbinding met het spijsverteringskanaal verloren, een aandoening die physoclistic wordt genoemd. De verbinding is door veel relatief primitieve teleostenen behouden gebleven (physostomous). In verschillende ongerelateerde lijnen van vissen, de blaas is gespecialiseerd geworden als een long of, op zijn minst, als een zeer vascularized accessoire ademhaling orgaan. Enkel vissen met zodanig aanvullende organen zijn verplicht lucht ademers en zal verdrinken, als ontkend toegang tot het oppervlak, zelfs in goed-zuurstofrijk water., Vissen met een hydrostatische vorm van zwemblaas kunnen hun diepte regelen door de hoeveelheid gas in de blaas te regelen. Het gas, meestal zuurstof, wordt afgescheiden in de blaas door speciale klieren, waardoor de vis meer drijfvermogen; het gas wordt opgenomen in de bloedbaan door een ander speciaal orgaan, waardoor de totale drijfvermogen en waardoor de vis te zinken. Sommige diepzeevissen kunnen oliën, in plaats van gas, in de blaas hebben. Andere diepzee-en sommige bodem-levende vormen hebben sterk gereduceerde zwemblazen of hebben het orgaan volledig verloren.,

de zwemblaas van vissen volgt hetzelfde ontwikkelingspatroon als de longen van gewervelde landdieren. Het lijdt geen twijfel dat de twee structuren dezelfde historische oorsprong hebben in primitieve vissen. Tussen de primitievere vissoorten, zoals de longvissen Lepidosiren en Protopterus, bestaan nog steeds min of meer tussenvormen.