Les poissons utilisent leurs branchies pour respirer en extrayant l'oxygène de l'eau environnante. L'oxygène qu'utilisent les poissons et autres animaux avec des branchies est lié aux molécules d'hydrogène et est dissous dans l'eau. Les molécules d'eau sont composées de deux parties d'hydrogène et une partie d'oxygène.
Les poissons sont capables de survivre avec moins d'oxygène que les humains car ce sont des animaux à sang froid, même si l'eau est beaucoup plus dense et donc plus difficile à pomper que l'air. L'eau contient beaucoup moins d'oxygène par rapport à un volume d'air équivalent. Les animaux qui respirent de l'air sont incapables d'extraire l'oxygène de l'eau en raison à la fois d'un manque de surface et d'une doublure inadéquate des poumons.
