Ein Fisch atmet durch seine Kiemen und entzieht dem Wasser Sauerstoff. Andere Meerestiere wie Wale atmen Sauerstoff aus der Luft, weil sie Säugetiere sind.
Kiemen funktionieren ähnlich wie Lungen; beide haben kleine Blutgefäße, durch die die Gase gefiltert werden. Da Wasser jedoch weniger Sauerstoff enthält als Luft, haben Fische es schwerer, Sauerstoff daraus zu gewinnen. Laut der Website How Stuff Works atmen Fische tatsächlich das im Wasser gelöste O2, nicht den Sauerstoff, der in einem Wassermolekül an Wasserstoff gebunden ist. Luft hat volumenmäßig etwa 20-mal mehr Sauerstoff als Wasser, weshalb einige Fische und Säugetiere Sauerstoff aus der Oberflächenluft einatmen, anstatt zu versuchen, ihn aus dem Wasser zu extrahieren.