tlen i dwutlenek węgla rozpuszczają się w wodzie, a większość ryb wymienia rozpuszczony tlen i dwutlenek węgla w wodzie za pomocą skrzeli. Skrzela leżą z tyłu i z boku jamy ustnej i składają się z mięsistych włókien podpartych łukami skrzelowymi i wypełnionych naczyniami krwionośnymi, które nadają skrzelom jaskrawoczerwony kolor. Woda pobierana w sposób ciągły przez otwór gębowy przechodzi do tyłu między prętami skrzelowymi i nad włóknami skrzelowymi, gdzie zachodzi wymiana gazów., Skrzela są chronione przez pokrywę skrzelową u teleostów i wielu innych ryb, ale przez płaty skóry u rekinów, płaszczek i niektórych starszych grup ryb kopalnych. Naczynia krwionośne w włóknach skrzelowych znajdują się blisko powierzchni skrzelowej, aby pobierać tlen z wody i oddawać nadmiar dwutlenku węgla do wody.

większość współczesnych ryb ma narząd hydrostatyczny (balastowy), zwany pęcherzem pławnym, który leży w jamie ciała tuż poniżej nerki i powyżej żołądka i jelit. Powstał jako uchyłek przewodu pokarmowego., U zaawansowanych teleostów, zwłaszcza acanthopterygianów, pęcherz stracił połączenie z przewodem pokarmowym, stan zwany fizykalnym. Połączenie zostało zachowane (physostomous) przez wielu stosunkowo prymitywnych teleostów. W kilku niepowiązanych linii ryb, pęcherz stał się wyspecjalizowany jako płuca lub, co najmniej, jako wysoce unaczyniony dodatkowy Organ oddechowy. Niektóre ryby z takimi narządami są zobowiązane do oddychania powietrzem i toną w przypadku braku dostępu do powierzchni, nawet w dobrze natlenionej wodzie., Ryby z hydrostatyczną formą pęcherza pływackiego mogą kontrolować swoją głębokość poprzez regulację ilości gazu w pęcherzu. Gaz, głównie tlen, jest wydzielany do pęcherza przez specjalne gruczoły, dzięki czemu ryba jest bardziej pływająca; gaz jest wchłaniany do krwioobiegu przez inny specjalny organ, Zmniejszając Ogólną wyporność i umożliwiając rybom zatopienie. Niektóre ryby głębinowe mogą mieć oleje, a nie gaz, w pęcherzu. Inne formy głębinowe i niektóre formy żyjące na dnie mają znacznie zredukowane pęcherze pływackie lub całkowicie utraciły narząd.,

pęcherz pławny ryb przebiega zgodnie z tym samym wzorcem rozwojowym, co płuca kręgowców lądowych. Nie ma wątpliwości, że te dwie struktury mają to samo historyczne pochodzenie u prymitywnych ryb. Mniej lub bardziej pośrednie formy nadal żyją wśród bardziej prymitywnych rodzajów ryb, takich jak ryby lepidosiren lungfishes i Protopterus.