Um peixe respira pelas guelras, extraindo oxigênio da água. Outros animais marinhos, como as baleias, respiram oxigênio do ar porque são mamíferos.
As guelras funcionam da mesma forma que os pulmões; ambos têm pequenos vasos sanguíneos pelos quais os gases são filtrados. No entanto, como a água contém menos oxigênio do que o ar, os peixes têm mais dificuldade em extrair oxigênio dela. Os peixes respiram realmente o O2 dissolvido na água, não o oxigênio que está ligado ao hidrogênio em uma molécula de água, de acordo com o site How Stuff Works. Em volume, o ar tem cerca de 20 vezes mais oxigênio do que a água, e é por isso que alguns peixes, mamíferos, respiram oxigênio da superfície em vez de tentar extraí-lo da água.
