Die Seitenlinie ist eine schwach sichtbare Linie von Punkten, die an den Seiten der meisten Fische entlang verläuft, vom Bereich um die Kiemen bis in die Nähe des Schwanzes. Es ist oft deutlich sichtbar, sieht aber nur aus wie ein kosmetisches Merkmal, das keinen Zweck erfüllt. Tatsächlich handelt es sich um ein Sinnesorgan mit mikroskopischen Strukturen unter der Oberfläche der Fischschuppen und dient als primäre Methode zur Erkennung von Veränderungen des Wasserdrucks.
Sinnesorgane von aquatischen Arten können oft schwer zu identifizieren sein, aber da die Seitenlinie bei so vielen Fischarten sowie bei jungen Amphibien vorhanden ist, wurde sie ziemlich ausführlich untersucht. Unter jedem Punkt auf der Linie befindet sich eine Gelkappe, und die Struktur selbst wird als Neuromast bezeichnet. Ein Neuromast ist eine Nerven-zentrierte Sinneszelle. Das Gel erkennt Veränderungen des umgebenden Wassers und gibt dieses Gefühl an kleine Härchen weiter, die ähnlich wie das menschliche Innenohr das Nervengewebe aktivieren.
Das Fischnervensystem kann bei der Betrachtung der Seitenlinie äußerst präzise sein, so dass ein Fisch winzige Änderungen des Wasserdrucks wahrnehmen kann, wenn er die Richtung im Wasser ändert oder wenn sich andere Fische oder Objekte nähern. Dadurch kann ein Fisch sowohl im Dunkeln als auch in Schwärmen anderer Fische schwimmen und einen festgelegten Abstand zu diesen Objekten halten. Sinnesorgane wie die Seitenlinie geben Fischen auch die Fähigkeit, Bewegungen in der Nähe ihres Körperrückens wahrzunehmen, während ihre Augen im Allgemeinen nach vorne und zur Seite gerichtet sind. Dies hilft bei der Vermeidung von Raubtieren sowie bei der Suche nach Nahrungsquellen wie Insekten auf der Wasseroberfläche.
Haie haben auch die Seitenlinie, und sie verwenden sie, um sowohl Vibrationen als auch Geruchswolken im Wasser in einem als Wirbel-Chemotaxis bekannten Prozess zu erkennen. Dies kommt Raubtierarten zugute, da die meisten Beutetiere wie Robben beim Schwimmen durch den Ozean sowohl Turbulenzen als auch Körperöle hinterlassen. Die Seitenlinie wird von Haien und Fischen so sehr geschätzt, dass sie fast genauso wichtig ist wie das Sehvermögen. Das bei Haien übliche Verhalten beinhaltet oft das Anstoßen oder Reiben gegen unbekannte Tiere im Meer wie menschliche Taucher. Dies ist theoretisch eine Methode für den Hai, das Objekt zu schmecken, indem er es direkt mit der Seitenlinie in Kontakt bringt, um zu sehen, ob es sicher zu essen ist.