Les amphibiens utilisent un certain nombre de méthodes de respiration différentes, les juvéniles utilisant les branchies et la peau avant de se métamorphoser en adultes qui utilisent les poumons et la peau. Tous les amphibiens gardent leur peau au moins un peu humide à tout moment pour permettre l'échange de gaz. Leurs peaux fines ont un réseau de vaisseaux sanguins en dessous pour utiliser les gaz absorbés. Différentes espèces, même dans le même environnement, varient dans leurs organes respiratoires.
La plupart des amphibiens commencent leur vie en tant qu'animaux aquatiques. La plupart des branchies des amphibiens sont en fait des structures externes, qui sont entièrement exposées, plutôt que les branchies plus protégées des poissons. Certaines salamandres ne passent jamais d'avoir de telles branchies, restant des animaux aquatiques avec des branchies toute leur vie. À l'inverse, un certain nombre d'amphibiens naissent en tant qu'animaux terrestres, avec des poumons au lieu de branchies. D'autres espèces n'ont ni poumons ni branchies et dépendent entièrement de leur peau pour les échanges gazeux.
Les poumons des amphibiens, lorsqu'ils sont présents, sont très différents des poumons des mammifères ou d'autres poumons plus avancés. Les poumons des mammifères ont une structure semblable à une éponge qui augmente considérablement leur surface et permet des échanges gazeux beaucoup plus efficaces. Les poumons des amphibiens sont des organes beaucoup plus simples, ressemblant à des sacs. Parce qu'ils ont le sang froid, les besoins énergétiques des amphibiens sont généralement inférieurs à ceux des mammifères et ils ont tendance à n'utiliser leurs poumons qu'occasionnellement.