Peștii se disting în mare măsură de alte animale prin adaptarea lor la mediul lor, care este, desigur, apa. Fiziologia peștilor diferă în unele moduri cheie de fiziologia animalelor care locuiesc pe pământ. Diferențele majore constă în modul în care peștii respiră sau obțin oxigen și în modul în care se deplasează prin apă. Peștii au făcut și alte ajustări fiziologice remarcabile în mediul lor.
La fel ca animalele de pe uscat, peștii au nevoie de oxigen pentru a supraviețui. Problema este că apa are doar două procente din cantitatea de oxigen conținută în aer. În plus, nivelul de oxigen scade pe măsură ce apa se încălzește, iar apa poluată sau stagnantă are și mai puțin oxigen.
Peștii primesc oxigen în principal prin branhii. Prin deschiderea și închiderea gurii, peștii mută apa peste branhii, care sunt umplute cu mii de vase de sânge minuscule care absorb oxigenul și îl trimit în fluxul sanguin. Câțiva pești pot absorbi oxigen în alte moduri. De exemplu, un tarpon – un pește mare de apă sărată, poate înota la suprafață și poate lua puțin oxigen în plus atunci când este necesar. Peștele pulmonar are branhii, dar primește mult oxigen prin înghițirea aerului care umple un sac care este oarecum ca un plămân, de unde și numele.
Modul în care peștii se mișcă prin apă este, de asemenea, un element destul de remarcabil al fiziologiei peștilor. Deoarece apa este densă, peștii trebuie să fie foarte puternici pentru a se deplasa prin ea. Peștii au o mulțime de mușchi care le permit să înoate. Înotatoarele permit, de asemenea, peștilor să se miște înainte și înapoi, iar înotătoarele lor puternice ajută la propulsarea lor prin apă. Majoritatea peștilor au șapte aripioare, dar unii au șase sau opt.
Vezica de înot, sau vezica de aer, este un alt element important al fiziologiei peștilor. Peștii rămân plutitori și se deplasează în sus și în jos în apă prin scăderea sau creșterea cantității de aer din vezica lor natatoare. Unii pești folosesc și vezica natatoare pentru a intensifica sunetul.
Fiziologia peștilor s-a adaptat mediului în alte moduri importante. Majoritatea peștilor au o acoperire de protecție din solzi din calciu, care îi protejează peștii de răni și boli. O altă adaptare importantă are de-a face cu menținerea hidratării și menținerea unui echilibru adecvat de sare, ceea ce reprezintă o provocare specială pentru peștii de apă sărată. A ingera prea multă sare nu este bine, așa că peștii de apă sărată beau apă și excretă sare prin urină și branhii. Peștii de apă dulce iau apă prin branhii și piele în loc să o bea.