Τα ψάρια διακρίνονται σε μεγάλο βαθμό από τα άλλα ζώα λόγω της προσαρμογής τους στο περιβάλλον τους, το οποίο είναι φυσικά το νερό. Η φυσιολογία των ψαριών διαφέρει σε ορισμένους βασικούς τρόπους από τη φυσιολογία των ζώων που κατοικούν στη γη. Οι κύριες διαφορές έγκειται στον τρόπο με τον οποίο τα ψάρια αναπνέουν ή λαμβάνουν οξυγόνο και πώς κινούνται μέσα στο νερό. Τα ψάρια έχουν επίσης κάνει άλλες αξιοσημείωτες φυσιολογικές προσαρμογές στο περιβάλλον τους.
Όπως τα ζώα στη στεριά, έτσι και τα ψάρια χρειάζονται οξυγόνο για να επιβιώσουν. Το πρόβλημα είναι ότι το νερό έχει μόνο το δύο τοις εκατό της ποσότητας οξυγόνου που περιέχεται στον αέρα. Επιπλέον, τα επίπεδα οξυγόνου μειώνονται καθώς το νερό θερμαίνεται και το μολυσμένο ή στάσιμο νερό έχει επίσης λιγότερο οξυγόνο.
Τα ψάρια λαμβάνουν οξυγόνο κυρίως μέσω των βράγχων τους. Ανοίγοντας και κλείνοντας το στόμα τους, τα ψάρια μεταφέρουν νερό πάνω στα βράγχια τους, τα οποία είναι γεμάτα με χιλιάδες μικροσκοπικά αιμοφόρα αγγεία που απορροφούν οξυγόνο και το στέλνουν στην κυκλοφορία του αίματος. Μερικά ψάρια μπορούν να πάρουν οξυγόνο με άλλους τρόπους. Για παράδειγμα, ένα tarpon – ένα μεγάλο ψάρι με θαλασσινό νερό, μπορεί να κολυμπήσει στην επιφάνεια και να πάρει λίγο επιπλέον οξυγόνο όταν χρειάζεται. Το πνευμονικό ψάρι έχει βράγχια αλλά παίρνει πολύ από το οξυγόνο του καταπίνοντας τον αέρα που γεμίζει έναν σάκο που μοιάζει κάπως με τον πνεύμονα, έτσι ονομάζεται.
Το πώς τα ψάρια κινούνται μέσα στο νερό είναι επίσης ένα αρκετά αξιοσημείωτο στοιχείο της φυσιολογίας των ψαριών. Δεδομένου ότι το νερό είναι πυκνό, τα ψάρια πρέπει να είναι πολύ δυνατά για να κινούνται μέσα από αυτό. Τα ψάρια έχουν πολλούς μυς που τους επιτρέπουν να κολυμπούν. Τα πτερύγια επιτρέπουν επίσης στα ψάρια να κινούνται προς τα εμπρός και προς τα πίσω και οι ισχυρές ουρές τους βοηθούν να τα προωθήσουν μέσα στο νερό. Η πλειοψηφία των ψαριών έχει επτά πτερύγια, αλλά μερικά έχουν έξι ή οκτώ.
Η ουροδόχος κύστη, ή η ουροδόχος κύστη, είναι ένα άλλο σημαντικό στοιχείο της φυσιολογίας των ψαριών. Τα ψάρια παραμένουν πλευστά και κινούνται πάνω και κάτω στο νερό μειώνοντας ή αυξάνοντας την ποσότητα αέρα στις κύστεις κολύμβησης. Ορισμένα ψάρια χρησιμοποιούν επίσης την ουροδόχο κύστη για να εντείνουν τον ήχο.
Η φυσιολογία των ψαριών έχει προσαρμοστεί στο περιβάλλον με άλλους σημαντικούς τρόπους. Τα περισσότερα ψάρια έχουν προστατευτικό κάλυμμα από λέπια φτιαγμένο από ασβέστιο, το οποίο προστατεύει τα ψάρια από τραυματισμούς και ασθένειες. Μια άλλη σημαντική προσαρμογή έχει να κάνει με τη διατήρηση της ενυδάτωσης και τη διατήρηση μιας σωστής ισορροπίας αλατιού, η οποία αποτελεί μια ιδιαίτερη πρόκληση για τα ψάρια του αλμυρού νερού. Η κατάποση υπερβολικού αλατιού δεν είναι καλή, οπότε τα ψάρια αλμυρού νερού πίνουν νερό και αποβάλλουν αλάτι μέσω των ούρων και των βράγχων τους. Τα ψάρια γλυκού νερού προσλαμβάνουν νερό μέσω των βράγχων και του δέρματος τους αντί να το πίνουν.