Les poissons ont besoin d'oxygène pour survivre, tout comme les autres animaux, mais ils le filtrent de l'eau à l'aide d'organes spécialisés appelés branchies. Un poisson aspire de l'eau riche en oxygène et la fait passer à travers ses branchies. Les organes absorbent l'oxygène de l'eau, le transportant dans la circulation sanguine du poisson pour être utilisé par ses organes.
Les branchies sont constituées de nombreux petits filaments qui contiennent des capillaires, qui donnent aux organes une grande surface. Ceci est nécessaire en raison de la plus faible teneur en oxygène de l'eau par rapport à l'air atmosphérique. Un volume d'air donné contient plus de 25 fois plus d'oxygène que le même volume d'eau douce. Lorsqu'un poisson nage, il crée un courant d'eau constant sur ses branchies, ce qui lui permet d'extraire autant d'oxygène que possible. Certains poissons ont la capacité de créer ce courant d'eau sous pression à l'aide de leurs organes internes, tandis que d'autres doivent rester constamment en mouvement pour puiser suffisamment d'eau à travers leurs branchies pour survivre.
Toutes les espèces de poissons ne dépendent pas des branchies pour l'oxygène. Certains poissons ont des structures pulmonaires rudimentaires ou absorbent l'oxygène à travers leur peau. Ceux-ci doivent occasionnellement faire surface pour profiter de l'air riche en oxygène au lieu de le filtrer de l'eau qui les entoure.
