oxigenul și dioxidul de carbon se dizolvă în apă, iar majoritatea peștilor schimbă oxigenul dizolvat și dioxidul de carbon în apă prin intermediul branhiilor. Branhiile se află în spatele și în partea laterală a cavității bucale și constau din filamente cărnoase susținute de arcurile branhiale și umplute cu vase de sânge, care dau branhiilor o culoare Roșu aprins. Apa preluată continuu prin gură trece înapoi între barele de ghilimele și peste filamentele de ghilimele, unde are loc schimbul de gaze., Branhiile sunt protejate de un capac branhii în teleosts și mulți alți pești, dar de lambouri de piele în rechini, raze, și unele dintre grupurile de pești fosili mai vechi. Capilarele sanguine din filamentele branhiale sunt aproape de suprafața branhială pentru a prelua oxigenul din apă și pentru a renunța la excesul de dioxid de carbon în apă.majoritatea peștilor moderni au un organ hidrostatic (balast), numit vezica de înot, care se află în cavitatea corpului chiar sub rinichi și deasupra stomacului și intestinului. Acesta a apărut ca un diverticul al canalului digestiv., În avansate teleosts, mai ales acanthopterygians, vezica și-a pierdut legătura cu tractul digestiv, o afecțiune numită physoclistic. Conexiunea a fost reținută (fizostomă) de multe teleosturi relativ primitive. În mai multe linii de pești care nu au legătură, vezica urinară a devenit specializată ca plămân sau, cel puțin, ca organ de respirație accesoriu foarte vascularizat. Unii pești cu astfel de organe accesorii sunt obligați să respire aerul și se vor îneca dacă li se refuză accesul la suprafață, chiar și în apă bine oxigenată., Pestii cu o forma hidrostatica a vezicii urinare pot controla adancimea lor prin reglarea cantitatii de gaz din vezica urinara. Gazul, mai ales oxigenul, este secretat în vezică prin glande speciale, făcând peștele mai plutitor; gazul este absorbit în sânge de un alt organ special, reducând flotabilitatea generală și permițând peștilor să se scufunde. Unii pești de adâncime pot avea uleiuri, mai degrabă decât gaz, în vezică. Alte forme de adâncime și unele forme de viață de Jos au vezici de înot mult reduse sau au pierdut organul în întregime.,vezica înotătoare a peștilor urmează același model de dezvoltare ca și plămânii vertebratelor terestre. Nu există nici o îndoială că cele două structuri au aceeași origine istorică în peștii primitivi. Formele mai mult sau mai puțin intermediare încă supraviețuiesc printre tipurile mai primitive de pești, cum ar fi Lepidosirenul lungfish și Protopterul.