Hình thức trao đổi khí ở cá là trao đổi khí qua mang:

- Hệ thống mao mạch trên phiến mang là nơi diễn ra quá trình trao đổi khí O₂ và CO₂ giữa máu và nước chảy qua phiến mang. Nhờ sự sắp xếp của các mao mạch ở mang cá xương đảm bảo dòng máu trong mao mạch luôn chảy song song nhưng ngược chiều với dòng nước chảy bên ngoài, do đó, làm tăng hiệu quả cho quá trình trao đổi khí giữa máu với dòng nước.

- Khí O₂ hòa tan trong nước được khuếch tán vào máu, đồng thời CO₂ từ máu khuếch tán vào nước chảy qua mang nhờ hoạt động nâng, hạ xương nắp mang phối hợp với sự đóng, mở khoang miệng: Miệng cá mở → nắp mang đóng lại → thể tích khoang miệng tăng, áp suất giảm → nước tràn vào khoang miệng mang theo O₂ hòa tan để khuếch tán vào máu. Miệng đóng lại → nắp mang mở ra → thể tích khoang miệng giảm, áp suất tăng → đẩy nước trong khoang miệng qua mang ra ngoài mang theo CO₂ từ máu khuếch tán ra ngoài môi trường.