Os peixes se distinguem amplamente de outros animais por sua adaptação ao ambiente, que é naturalmente a água. A fisiologia dos peixes difere, em alguns aspectos, da fisiologia dos animais que habitam a terra. As principais diferenças estão em como os peixes respiram, ou obtêm oxigênio, e em como eles se movem através da água. Os peixes também fizeram outros ajustes fisiológicos notáveis em seu ambiente.
Como os animais em terra, os peixes precisam de oxigênio para sobreviver. O problema é que a água tem apenas dois por cento da quantidade de oxigênio contida no ar. Além disso, os níveis de oxigênio diminuem à medida que a água esquenta e a água poluída ou estagnada também tem menos oxigênio.
Os peixes recebem oxigênio principalmente através de suas brânquias. Ao abrir e fechar a boca, os peixes movem a água sobre as brânquias, que são preenchidas com milhares de pequenos vasos sanguíneos que absorvem o oxigênio e o enviam para a corrente sanguínea. Alguns peixes podem absorver oxigênio de outras maneiras. Por exemplo, um tarpão – um peixe grande de água salgada, pode nadar até a superfície e absorver um pouco de oxigênio extra quando necessário. O pulmão tem brânquias, mas recebe muito oxigênio engolindo ar que enche um saco que é um pouco parecido com um pulmão, daí seu nome.
Como os peixes se movem através da água também é um elemento notável da fisiologia dos peixes. Como a água é densa, o peixe deve ser muito forte para passar por ele. Os peixes têm muitos músculos que lhes permitem nadar. As barbatanas também permitem que os peixes se movam para frente e para trás, e seus fortes barbatanas de cauda ajudam a impulsioná-los através da água. A maioria dos peixes tem sete barbatanas, mas alguns têm seis ou oito.
A bexiga natatória, ou bexiga aérea, é outro elemento importante da fisiologia dos peixes. Os peixes permanecem flutuantes e se movem para cima e para baixo na água, diminuindo ou aumentando a quantidade de ar em suas bexigas. Alguns peixes também usam a bexiga natatória para intensificar o som.
A fisiologia dos peixes se adaptou ao meio ambiente de outras maneiras importantes. A maioria dos peixes tem uma cobertura protetora de escamas feitas de cálcio, que protegem os peixes de lesões e doenças. Outra adaptação importante tem a ver com manter-se hidratado e manter um equilíbrio adequado de sal, que é um desafio especial para os peixes de água salgada. Ingerir muito sal não é bom; portanto, os peixes de água salgada bebem água e excretam sal pela urina e brânquias. Os peixes de água doce absorvem a água através de suas brânquias e pele, em vez de beber.