鱼类通过鳃进行呼吸。鳃是鱼类身体侧面的一对薄膜结构，位于鳃腔内。当鱼游动时，水通过嘴巴进入鳃腔，然后从鳃裂中流过。鳃的薄膜上有许多血管，水在鳃薄膜上和血管中接触，进行气体交换。氧气从水中通过鳃薄膜进入鱼的血液，而二氧化碳则从鱼的血液通过鳃薄膜释放到水中。这种气体交换过程是通过浓度差驱动的，氧气浓度较高的水会进入鱼的血液中，而二氧化碳浓度较高的血液则会释放到水中。
具体来说，鱼在水中利用口和鳃盖交替开闭使水不断从鳃流过，鳃从水中摄取氧并向水中排出二氧化碳。当鱼吸水时，水中的氧气就跟水一起从它们的嘴进去，当水经过鱼腮片时，水中的氧气就渗到鱼腮的毛细血管里。鱼鳃只能分离水中的氧气，而不能分离出空气中的氧气，因此，如果鱼离开了水，鱼的身体就无法补充进氧气，所以，鱼离开水就会死亡。
此外，有些鱼类在特殊情况下会使用辅助呼吸器官，例如鳗鲡在离开水后可以使用皮肤呼吸，海蛇在海水中可以通过皮肤从海水中吸收氧气，而某些泥鳅和肺鱼则可以使用肠道或气囊来呼吸。