تتنفس الأسماك من خلال الخياشيم الموجودة على جانبي رأسها. تتكون الخياشيم من هياكل ريشية رفيعة تسمى الخيوط ، والتي تحتوي على شبكة من الأوعية الدموية الدقيقة تسمى الشعيرات الدموية. عندما يتدفق الماء فوق الخياشيم ، ينتشر الأكسجين من الماء في الشعيرات الدموية وينتقل إلى مجرى دم الأسماك. في الوقت نفسه ، ينتشر ثاني أكسيد الكربون من مجرى الدم للأسماك في الماء ويتم حمله بعيدًا.
تستخدم الأسماك عملية تسمى التبادل المعاكس لاستخراج الأكسجين بكفاءة من المياه التي تتنفسها. يتدفق الماء فوق الخياشيم في اتجاه واحد ، بينما يتدفق الدم عبر الشعيرات الدموية في الاتجاه المعاكس. هذا يسمح للأكسجين بالانتشار من الماء إلى الدم بأكبر قدر ممكن من الكفاءة.
من المهم أن تحافظ الأسماك على تدفق مستمر للمياه فوق خياشيمها من أجل الحفاظ على مستويات الأكسجين مرتفعة. تمتلك العديد من الأسماك عضوًا متخصصًا يسمى الخيشوم ، والذي يساعد على ضخ الماء فوق الخياشيم حتى عندما لا يسبحون بنشاط.