水生无脊椎动物的呼吸器官是鳃，鳃位于咽部的两侧，软骨鱼在两个相邻的鳃裂中间有发达的鳃间隔，由鳃弧延伸至体表与皮肤相连，鳃裂外露。在硬骨鱼类，鳃区有鳃盖保护，呼吸作用主要是由鳃盖的启闭运动来完成。低等两栖类和蝌蚪也用鳃呼吸。从两栖类开始，肺已成为专门的呼吸器官，但两栖类的的肺非常简单，只是一对薄壁的囊或囊中稍有隔膜而已。
爬行类肺的内面积由于有很多隔层而大为增加，并开始出现了支气管和胸廓。鸟类的肺非常致密，除内腔隔膜得到更充分的发展之外，还形成了特殊的支气管网。同时，肺还与发达的气囊系统相连通，能进行特殊的“双重呼吸”。哺乳类的肺结构最为复杂，与鼻、咽、喉、气管、支气管、细支气管和肺泡等组成标准的陆生脊椎动物的呼吸系统。