Le système respiratoire d'un dauphin fonctionne comme la plupart des autres mammifères, avec quelques modifications qui permettent à l'animal de vivre dans l'eau. Les dauphins respirent à l'aide d'un seul évent situé au sommet de leur tête. Un rabat musculaire recouvre l'évent, permettant au dauphin de retenir son souffle sous l'eau et empêchant l'eau de remplir ses poumons.
Un dauphin n'est pas un poisson et n'a pas de branchies qui filtrent l'oxygène de l'eau. Il doit se déplacer à la surface de l'eau pour respirer. Il contracte le lambeau musculaire juste avant de faire surface, ouvrant l'évent.
Alors que le dauphin expire, un jet d'eau visible sort de son évent. Cependant, cette eau ne vient pas des poumons. C'est simplement de l'eau au-dessus de l'évent poussé avec le dioxyde de carbone et d'autres gaz résiduaires que l'animal expulse de ses poumons. Comme ceux d'un humain, les poumons d'un dauphin ne tolèrent pas l'eau. Même si les dauphins passent toute leur vie dans l'eau, si un filet de pêche piège un dauphin et l'empêche de remonter à la surface pour respirer, l'animal se noie.
Les poumons du dauphin sont bien plus efficaces que ceux des humains. Au cours de chaque cycle respiratoire, un dauphin échange 80 pour cent ou plus de l'air dans ses poumons, tandis qu'un humain n'échange qu'environ 17 pour cent de l'air dans ses poumons.