U małych organizmów wodnych i z siedlisk wilgotnych oddychanie odbywa się całą powierzchnią ciała. U wyższych bezkręgowców i kręgowców występują narządy oddechowe, które zapewniają dodatkowe powierzchnie wymiany gazowej. U zwierząt wodnych wykształciły się skrzela – najpierw zewnętrzne w postaci wyrostków ciała, później wewnętrzne, zbudowane z wielu blaszek opłukiwanych przez wodę i ukrytych w specjalnych komorach.
U zwierząt lądowych ze względu na możliwość wyschnięcia powierzchni oddechowych powstały narządy zlokalizowane wewnątrz ciała, pokryte warstewką wilgotnego śluzu, co umożliwia dyfuzję tlenu. Owady posiadają tchawki, pajęczaki worki płucne (płucotchawki), a kręgowce lądowe płuca, do których prowadzą drogi oddechowe.
Płuca płazów są gładkie, z nielicznymi fałdami, u gadów silnie pofałdowane. Płuca ptaków połączone są z workami powietrznymi. U ssaków znaczne powiększenie powierzchni oddechowej nastąpiło dzięki wykształceniu pęcherzyków płucnych. Wentylację płuc ułatwiają ruchy klatki piersiowej (począwszy od gadów) oraz przepona występująca u ssaków.