การหายใจ (respiration) ของสัตว์เป็นกระบวนการนำอากาศเข้าและออกจากร่างกาย เป็นการนำแก๊สออกซิเจน ไปใช้ทำปฏิกิริยากับสารอาหาร เพื่อให้ได้พลังงาน น้ำ และแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ที่จะปลดปล่อยออกมากับลมหายใจออก เช่นเดียวกับ กระบวนการหายใจของมนุษย์ แต่อาจจะมีข้อแตกต่างกันเล็กน้อย ครอบคลุม (1) การแลกเปลี่ยนแก๊สของสัตว์น้ำบางชนิด (2) การแลกเปลี่ยนแก๊สของแมลง (3) การแลกเปลี่ยนแก๊สของแมงมุม และ (4) การแลกเปลี่ยนแก๊สของไฮดรา
1. การแลกเปลี่ยนแก๊สของสัตว์น้ำบางชนิด
อวัยวะแลกเปลี่ยนแก๊สของปลาและสัตว์น้ำบางชนิด เช่น หอย ปู กุ้ง คือ เหงือก มีลักษณะเป็นซี่เล็ก ๆ เรียงกันเป็นแผง เหงือกแต่ละซี่มีหลอดเลือดฝอยจำนวนมาก
เหงือกของปลามีลักษณะเป็นซี่เส้นเล็ก ๆ เรียกว่า เส้นเหงือก ซึ่งงอกออกมาจากกระดูกค้ำเหงือกเมื่อปลาฮุบน้ำ ส่วนที่เป็นกระดูกแก้มจะเปิดออกเพื่อให้น้ำไหลผ่านเส้นเหงือก และหลอดเลือดฝอยเมื่อน้ำไหลผ่านจะมีการแลกเปลี่ยนแก๊สเกิดขึ้น โดยแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์จะแพร่ออกจากหลอดเลือดฝอย และแก๊สออกซิเจนที่ละลายอยู่ในน้ำจะแพร่เข้าสู่หลอดเลือดฝอย แล้วลำเลียงไปยังส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย
2. การแลกเปลี่ยนแก๊สของแมลง
โครงสร้างที่ใช้ในการแลกเปลี่ยนแก๊สของแมลงประกอบด้วย รูหายใจ ซึ่งเป็นรูเล็ก ๆ อยู่ข้างลำตัว อากาศซึ่งมีแก๊สออกซิเจนจะผ่านจากรูหายใจเข้าสู่ท่อลม ซึ่งเป็นท่อเล็ก ๆ อยู่ภายในร่างกาย ท่อลมจะแตกแขนงมีขนาดและผนังบางลงเรื่อย ๆ เรียกว่า ท่อลมฝอย ซึ่งจะแทรกไปตามเซลล์ต่าง ๆ ทั่วร่างกาย หลังจากเซลล์เหล่านั้นได้รับแก๊สออกซิเจน เกิดการหายใจระดับเซลล์ ได้แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เข้าสู่ท่อลมฝอย ซึ่งจะผ่านต่อไปยังท่อลม แล้วออกไปทางรูหายใจสำหรับแมลงที่บินได้ ท่อลมจะมีถุงลมช่วยในการบินของแมลง
3. การแลกเปลี่ยนแก๊สของแมงมุม
แมงมุมใช้ปอดแผงหรือบุ๊คลัง (book lung) เป็นอวัยวะในการแลกเปลี่ยนแก๊ส ปอดแผงมีลักษณะเป็นแผ่นบาง ๆ เรียงซ้อนกันเป็นชั้น ๆ แก๊สออกซิเจนจะแพร่เข้าสู่ของเหลวภายในปอดแผงและถูกลำเลียงแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ออกจากเนื้อเยื่อมากำจัดออกนอกร่างกายที่ปอดแผงเช่นกัน
4. การแลกเปลี่ยนแก๊สของไฮดรา
ไฮดราไม่มีอวัยวะที่ใช้ในการหายใจ แก๊สออกซิเจนที่ละลายในน้ำแพร่เข้าสู่เซลล์ แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ก็แพร่ออกจากเซลล์ ดังภาพ