มีบางคนอาจมีคำถามว่า ปลาอยู่ในน้ำจะหายใจได้อย่างไรในเมื่อเวลาเราดำน้ำเรายังต้องกลั้นหายใจ ในข้อนี้อาจจะชี้แจงได้ว่า ปลาก็เหมือนสัตว์บกทั้งหลาย คือต้องหายใจโดยต้องการออกซิเจนและขับคาร์บอนไดออกไซด์ออกเช่นกัน ปลาโลมาหรือปลาวาฬซึ่งเป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (mammals) แต่อาศัยอยู่ในน้ำจึงต้องโผล่ขึ้นมาจากน้ำเป็นระยะๆ เพื่อทำการหายใจ
โดยปกติ ปลาหายใจด้วยเหงือก (gills) ของมัน เหงือกตั้งอยู่สองข้างของตัวปลาที่บริเวณส่วนท้ายของหัว เมื่อเราแง้มหรือเปิดกระพุ้งแก้ม (opercles) ของปลา เราจะเห็นอวัยวะสำหรับใช้ในการหายใจ มีลักษณะเป็นเส้นคล้ายขนนกหรือหวีเรียงกันเป็นแผงเป็นระเบียบและมีสีแดงจัดอวัยวะดังกล่าวคือเหงือก ที่เหงือกนั้นมีเส้นโลหิตฝอยเป็นจำนวนมากมาหล่อเลี้ยงอยู่ ก๊าซออก-ซิเจนที่ละลายปนอยู่ในน้ำจะถูกเหงือกดูดซึมเข้าไปในกระแสเลือด และเลือดที่มีออกซิเจนนี้จะไหลผ่านออกจากเหงือกไปเลี้ยงส่วนต่างๆ ของร่างกาย ของเสีย เช่น ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ก็จะถูกขับถ่ายออกจากเหงือกบริเวณเดียวกัน หากเรานำปลาขึ้นจากน้ำ ปลาจะตายในระยะเวลาต่อมา ทั้งนี้เพราะปลาส่วนใหญ่ไม่สามารถใช้ก๊าซออกซิเจนจากบรรยากาศโดยตรงได้ เนื่องจากมันไม่มีปอดสำหรับหายใจเหมือนสัตว์บกทั้งหลาย ได้มีนักวิทยาศาสตร์ในต่างประเทศทำการทดลองทางสรีรวิทยา (physiology) โดยนำปลาขึ้นมาวางในที่แห้งปรากฏว่าปริมาณกรดแล็กติก (latic acid)ในเลือดและในกล้ามเนื้อเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในระยะเวลาเพียงไม่กี่นาที แต่เมื่อปล่อยปลากลับลงไปในน้ำแล้ว ปริมาณกรดแล็กติคจะค่อยๆ ลดลงอย่างช้าๆ จนถึงระดับปกติ
การหายใจของปลาเริ่มขึ้นเมื่อมีน้ำเข้าทางปากหรือท่อ เช่น สไปเรเคิล (spiracles) ในปลาพวกฉลามและกระเบน น้ำที่มีก๊าซออกซิเจนละลายอยู่ก็จะผ่านเข้าไปตามช่องเหงือก ครั้นเมื่อปลาหุบปากและกระชับกระพุ้งแก้ม น้ำก็จะถูกขับออกทางช่องแก้มซึ่งเปิดอยู่ทางส่วนท้ายของส่วนหัว น้ำที่ถูกขับออกทางส่วนท้ายนี้ยังเป็นแรงที่ช่วยดันให้ปลาเคลื่อนที่ไปข้างหน้าอีกส่วนหนึ่งด้วย
ยังมีปลาบางจำพวกที่มีอวัยวะพิเศษใช้ช่วยในการหายใจ นอกเหนือจากผิวหนังของปลาซึ่งมีส่วนสำคัญในการขับถ่ายของเสีย เช่น ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ปลาบางจำพวก เช่น ปลาไหลน้ำจืด ใช้ลำไส้ช่วยในการหายใจได้ด้วย ในลูกปลาวัยอ่อน (larvae) ของปลาส่วนใหญ่ที่ยังมีถุงไข่แดงอยู่ ปรากฏว่าเส้นเลือดฝอยบนถุงไข่แดง และที่ส่วนต่างๆ ของครีบสามารถดูดซับเอาก๊าซออกซิเจนไปเลี้ยงร่างกายได้เช่นกัน ในลูกปลาจำพวกที่มีอวัยวะคล้ายปอด (lung fishes) จะมีเหงือกพิเศษซึ่งพัฒนาดีในระยะแรกของการเจริญเติบโตของปลาเท่านั้น ต่อมาเมื่อลูกปลาดังกล่าวโตขึ้น เหงือกพิเศษจะค่อยๆ หดหายไป
ปลาน้ำจืดหลายชนิดในประเทศของเรา สามารถอาศัยอยู่ในแหล่งน้ำที่ตื้นเขินแห้งขอดขาดความอุดมสมบูรณ์ได้ และมีก๊าซออกซิเจนละลายอยู่ในน้ำน้อยได้ ปลาเหล่านี้มีอวัยวะพิเศษแทรกอยู่ตรงส่วนบนของเหงือก ใช้ช่วยหายใจได้โดยตรงจากบรรยากาศ ปลาเหล่านี้ ได้แก่ ปลาช่อน (Ophiocephalus spp.) ปลาหมอ (anabantids) ปลาไหลน้ำจืด และปลาดุก เป็นต้น
ในโลกเรายังมีปลาอีกกลุ่มหนึ่ง ที่มีวิวัฒนาการใช้กระเพาะลมเป็นอวัยวะสำหรับการหายใจอวัยวะดังกล่าวจึงสามารถทำให้ปลาหายใจจากบรรยากาศโดยตรงได้ กระเพาะลมในปลาทั่วๆ ไปใช้เป็นอวัยวะรับความรู้สึกเกี่ยวกับความกดดัน หรือการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นในน้ำตลอดจนใช้ช่วยประกอบการดำว่ายขึ้นลง หรือบางชนิดช่วยทำให้เกิดเสียง กระเพาะลมในปลากลุ่มนี้มีลักษณะคล้ายกับปอดในสัตว์ชั้นสูง คือมีเส้นโลหิตมาหล่อเลี้ยงเป็นจำนวนมาก ปลากลุ่มนี้ ได้แก่ ปลาน้ำจืดที่มีอวัยวะคล้ายปอด พบเฉพาะแหล่งในทวีปอเมริกาใต้ (Lepidosiren spp.) ในทวีปแอฟริกา(Protopterus spp.) และในทวีปออสเตรเลีย (Neoceratodus spp.) ปลาสองพวกแรกนี้เท่านั้นที่ยังสามารถอยู่อาศัยในแหล่งน้ำที่แห้งในฤดูแล้ง โดยหมกฝังตัวอยู่ในกระเปาะ (cocoon) ใต้ดินคล้ายจำศีล (estivation) ปลามีอวัยวะคล้ายปอดชนิดหนึ่งในทวีปอเมริกาใต้ ต้องหายใจจากอากาศโดยตรงตลอดชีวิต คือ ไม่สามารถที่จะมีชีวิตอยู่ได้หากหายใจในน้ำ โดยการใช้เฉพาะเหงือกเท่านั้น
ก๊าซออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำมีความสำคัญต่อความเป็นอยู่ของปลามากปลาที่อาศัยอยู่ในน้ำที่ไหลอยู่เสมอ เช่น ในลำธาร ในชีวิตต้องการออกซิเจนมากกว่าปลาที่อาศัยอยู่ในน้ำนิ่งปลาเทราต์ (trout) ซึ่งเป็นปลาอาศัยอยู่ตามลำธารในเขตอบอุ่น เช่น ในทวีปอเมริกาเหนือจะต้องอยู่ในน้ำที่มีออกซิเจนไม่ต่ำกว่า ๓ ส่วนในล้านส่วนของน้ำ ปลาตะเพียน หรือปลาไน ในบ้านเมืองเรา สามารถอาศัยอยู่ได้ในแหล่งน้ำซึ่งมีออกซิเจนเพียง ๑ ถึง ๒ ส่วนในน้ำล้านส่วน
ในเรื่องเกี่ยวกับกระเพาะลมของปลา ได้มีนักวิทยาศาสตร์หลายท่านสันนิษฐานว่าในระยะแรกๆ ของวิวัฒนาการของปลา ปลาอาจใช้อวัยวะดังกล่าวเพื่อการหายใจ แต่ต่อมาได้เปลี่ยนเป็นอวัยวะใช้รับความรู้สึกกดดันและการสั่นสะเทือนในน้ำ
ในปลากระดูกแข็งชั้นต่ำซึ่งมีโครงครีบเป็นก้านอ่อน กระเพาะลมของปลาเหล่านี้มีท่อ(pneumatic duct) ติดต่อกับทางเดินอาหารตลอดชีวิต แต่ในปลากระดูกแข็งที่มีวิวัฒนาการไปเป็นปลาที่มีโครงครีบเป็นหนาม จะมีท่อดังกล่าวเฉพาะในวัยอ่อนเท่านั้น ครั้นเมื่อปลาเจริญเติบโตขึ้นท่อดังกล่าวจะค่อยๆ เสื่อมหายไปในที่สุด ดังนั้น ในปลากระดูกแข็งชั้นสูง กระเพาะลมจึงมีหน้าที่ในการรับความรู้สึกเกี่ยวกับการทรงตัวของปลาภายใต้ความกดดันของน้ำ หรือรับความสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นในน้ำเท่านั้น
นอกจากความรู้ดังกล่าวเรื่องกระเพาะลมของปลา เรายังพบว่ากระเพาะลมของปลาหลายชนิด เช่น ปลายอดจาก ปลาจวด ปลากด ปลาวัว ฯลฯ ยังสามารถนำมาตากแห้งและทำเป็นอาหารที่เรียกว่า กระเพาะปลา (isinglass)
