Všechna mořská zvířata nedechují stejným způsobem. Zatímco mnoho mořských zvířat dýchá kyslík rozpuštěné ve vodě skrz jejich žábry, některá mají jiné respirační adaptace. Například velryby a delfíni jsou savci a dýchají vzduch přes plíce, přicházející na povrch, aby se nadechli. Jiná mořská zvířata, jako mořské želvy, mají plíce, ale mohou také absorbovat kyslík skrz kůži.