تتنفس الأسماك تحت الماء باستخدام الخياشيم ، وهي أعضاء تنفسية متخصصة تستخرج الأكسجين من الماء. توجد الخياشيم على جوانب رأس السمكة وتتكون من آلاف الخيوط الدقيقة الغنية بالأوعية الدموية.
عندما يتدفق الماء فوق الخياشيم ، ينتشر الأكسجين الموجود في الماء في مجرى الدم للأسماك ، بينما ينتشر ثاني أكسيد الكربون ومنتجات النفايات الأخرى من مجرى الدم إلى الماء ، ثم يتم طرده من الأسماك من خلال فتحات تسمى الشقوق الخيشومية.
تحتاج الأسماك إلى إمدادات ثابتة من الأكسجين للبقاء على قيد الحياة ، لذلك فهي تضخ الماء باستمرار على خياشيمها عن طريق فتح وإغلاق أفواهها أو باستخدام آليات ضخ خاصة في غرف الخياشيم. هذا يسمح لهم باستخراج ما يكفي من الأكسجين من الماء لتلبية احتياجاتهم الأيضية.