Aby ryby mohly dýchat pod vodou, musí z vody extrahovat rozpuštěný kyslík. Dělají to pomocí svých žáber. Voda vstoupí do rybí tlamy a pak ryba tlačí vodu přes žábry, kolem mnoha drobných krevních cév a ven žaberními štěrbinami. Žábry odebírají z vody kyslík a nechávají vodu odhánět oxid uhličitý a čpavek z krevních cév v žábrách. Žábrová vlákna jsou červená, masitá část žáber; přijímají kyslík do krve. Každé vlákno má tisíce jemných větví (lamel), které jsou vystaveny vodě. Větve obsahují krevní kapiláry pod tenkým epitelem, který odděluje krev od vody a umožňuje snadný průchod kyslíku a oxidu uhličitého.
Ne všechny ryby však při dýchání zcela spoléhají na žábry. Některé druhy ryb absorbují velkou část svého potřebného kyslíku kůží, zvláště když jsou mláďata. Jiné mají plíce nebo jiné doplňkové vzduchové komory, které se vyvinuly k dýchání vzduchu z hladiny vody, a tyto druhy ryb se mohou utopit, pokud nemají přístup k hladině vody.
Žaberní vlákna
Žaberní vlákna u ryb mají funkce jako plíce u lidí: je to orgán zodpovědný za absorpci kyslíku a vylučování oxidu uhličitého. Žábry také regulují hladiny minerálních iontů a pH krve a jsou také primárním místem vylučování dusíkatého odpadu ve formě amoniaku.
Žaberní vlákna kostnatých ryb se také nazývají „primární lamely“. Jsou to složité struktury, které mají velkou plochu. Menší „sekundární lamely“ jsou odnože primárních vláken. Sekundární lamely obsahují malé krevní kapiláry a krev proudí v opačném směru než voda. Výsledkem je, že voda proudící vedle sekundárních lamel má vždy vyšší koncentraci kyslíku než v krvi, takže kyslík je absorbován po celé délce sekundárních lamel. Tímto způsobem je také oxid uhličitý pasivně difundován z krve do vody.
Aktivně plavající ryby mají žaberní vlákna, která jsou vysoce vyvinutá, aby maximalizovala absorpci kyslíku. Přisedlé ryby, které žijí na dně, mají obvykle žaberní vlákna, která absorbují menší objemy, protože jsou méně aktivní a nespotřebovávají kyslík tak rychle.
Žaberní oblouky
Většina ryb má tři nebo více žaberních oblouků na každé straně těla. Ty podporují žaberní vlákna a jsou chrupavčité nebo kostnaté a mají tvar bumerangu. Každý žaberní oblouk se skládá z horní a dolní končetiny, které jsou spojeny v zadní části. K žaberním obloukům jsou připevněna žaberní vlákna a žaberní hrabičky.
Tyto žaberní oblouky nabízejí podporu pro žábry stejně jako krevní cévy. Tepny, které vstupují do žáber, přivádějí krev s nízkým obsahem kyslíku a vysokou koncentrací odpadů. Tepny, které opouštějí žábry, obsahují krev s malým množstvím odpadu, který je bohatý na kyslík.
Žábrové hrábě
Žábrové hrábě jsou kostnaté výběžky, které pomáhají rybám při krmení. Směřují dopředu a dovnitř od žaberních oblouků. Jejich počet a tvar se liší v závislosti na stravě ryb: široce rozmístěné žábrové hrabáče jsou patrné na rybách, které jedí velkou kořist, jako jsou jiné ryby, které brání kořisti v uvolnění a úniku mezi žábrami. Větší počet tenčích, delších hrabáčů je vidět na rybách, které žerou menší kořist. Druhy, které konzumují plankton a drobnou hmotu zavěšenou ve vodních žaberních hrabáčcích, které jsou extrémně dlouhé a tenké. Některé ryby mají více než 150 jen na spodním oblouku. Ty pomáhají sbírat částice potravy v hrdle, které lze spolknout, zatímco voda prochází žaberními štěrbinami.
