Une grenouille respire par sa peau, la surface interne de sa bouche et ses poumons, selon ses circonstances. Lorsque sa peau est humide, et particulièrement lorsqu'elle est dans l'eau où c'est son unique forme d'échange gazeux, ils respirent par la peau. Lorsque cela est nécessaire, comme sur terre, ils aspirent de l'air dans leurs poumons en le poussant de leur bouche avec les narines fermées.
Les grenouilles n'ont pas de diaphragme ou de muscles costaux pour élargir leur cavité thoracique et ainsi aspirer de l'air. Ainsi, ils respirent dans leurs poumons contrairement à ce que font les mammifères, en utilisant une pression positive pour inspirer et une pression négative pour expirer. Pour ce faire, ils abaissent le plancher de leur bouche pour aspirer l'air de l'extérieur et utilisent le même processus pour extraire l'air de leurs poumons.
Les poumons de grenouille sont cependant assez inefficaces, et le métabolisme d'une grenouille est relativement lent, car il a le sang froid. Au repos, les grenouilles n'utilisent que rarement leurs poumons, se fiant plutôt à leur peau et à la surface interne de leur bouche, qui est assez perméable à l'oxygène, pour les échanges gazeux. Leurs peaux sont fines et membraneuses, et sont perméables à la fois à l'eau et aux gaz. Les grenouilles ne développent même pas leurs poumons avant l'âge adulte.