Les poissons d'eau salée osmorégulent en transportant le sel de leur sang vers l'eau environnante à travers des cellules spécialisées dans leurs branchies. Les poissons d'eau salée ne produisent également qu'une très petite quantité d'urine afin de retenir le maximum d'eau.
L'osmorégulation est le processus par lequel les poissons maintiennent un équilibre de leurs niveaux internes de sel et d'eau. Les adaptations des poissons d'eau salée leur permettent d'osmoréguler et de survivre dans des environnements d'eau salée. Les poissons d'eau salée sont hypotoniques, ce qui signifie que leur concentration interne en sel est inférieure à celle de leur environnement. Pour cette raison, ils perdent constamment de l'eau par osmose.
La consommation d'eau de mer entraînerait une trop grande quantité de sel dans le sang de ces poissons. L'osmorégulation à travers des cellules sécrétoires de chlorure spécialisées dans les branchies permet l'élimination de l'excès de sel. Ils sont capables de récupérer l'eau qu'ils perdent sans absorber de sel.
Comme ces poissons perdent toujours de l'eau par osmose, ils ne peuvent pas se permettre d'excréter une grande quantité d'urine. Les poissons d'eau salée y parviennent grâce à des débits minimes vers leurs reins. De plus, les reins des poissons d'eau salée contiennent très peu de glomérules, qui filtrent le sang pour former l'urine. Ces caractéristiques spécialisées permettent aux poissons d'eau salée de maintenir une salinité appropriée.