Жабры расположены на дугах, окружающих полость зева, но отделены друг от друга щелями и представляют собой мягкие выдающиеся кожистые листочки. На этих листочках разветвляются кровеносные сосуды. По своему строению жабры очень разнообразны. У высших рыб жаберные щели защищены снаружи костяной крышечкой и поэтому помещаются в полости, которая сообщается с внешней средой посредством более или менее узкой щели. Обыкновенно четыре жаберных дуги усажены двойным рядом листочков, у многих костистых рыб только 3½ дуги, у иных только 3, у некоторых даже только 2, между тем как некоторые акулы имеют 6 или 7 пар жабр. За исключением легочных рыб, ни один представитель класса рыб не имеет дыхательных мешков, которые получают кровь, богатую углекислотой, и выпускают кровь, богатую кислородом. Напротив того, плавательный пузырь, своеобразный мешковидный орган, очень часто существует; он хотя и содержит воздух, но не имеет никакого отношения к процессу дыхания, скорее же связан со слуховым проходом или с глоткой. Он служит, по всей вероятности, для уравновешивания веса рыб на различной глубине и при различном давлении. Воздух плавательного пузыря изолирован, без сомнения, от его сосудов, так как он состоит из углекислоты или азота и содержит очень немного кислорода. Ронделет впервые заметил, что этот орган, еще загадочный во многих отношениях, чаще встречается у пресноводных, чем у морских рыб.
За исключением ланцетника, все рыбы имеют сердце, окруженное сердечным мешком. Сердце состоит из нераздельного, тонкостенного предсердия и очень мускулистого желудочка, который спереди продолжается посредством одного только отверстия в жаберный кровеносный сосуд, вздутый в виде луковицы. Последний, так называемая аортальная луковица, бывает построен двояко. У костистых и круглоротых рыб у отверстия желудочка находятся два полулунных клапана, а у твердочешуйных и поперечноротых рыб клапанов значительное количество. Кровь течет из сердца по большой жаберной вене и разделяется по обеим сторонам на сосудистые дуги, которые образуют жаберные полые вены и разветвляются в жабрах в виде многочисленных сеточек волосных сосудов. Затем кровь переходит в жаберные артерии, которые распределяются по одной на каждой жаберной дуге, и из них кровь собирается в один главный ствол — аорту, которая тянется под позвоночным столбом. Артерии головы обыкновенно возникают еще ранее образования аорты из жаберной артерии первой дуги. Кровь возвращается из тела в сердце по полой вене, которая в хвосте одна, а впереди разделена на две. Но прежде чем возвратиться в сердце, часть крови проходит почечно-воротную кровеносную систему. Кровь, проходящая во внутренности, собирается в полых венах, которые в печени снова распадаются на сеть волосных сосудов воротной вены и тогда только собираются в печеночную полую вену, которая почти непосредственно переходит в предсердие.