I pesci hanno branchie perché questi organi vengono utilizzati per estrarre ossigeno dall'acqua circostante in cui vive un pesce. Le branchie sono diverse dai polmoni perché le branch generalmente lavorano unidirezionalmente: l'acqua si muove in una direzione attraverso le branchie in modo che gli organi possano estrarre ossigeno.
Le branchie sono organi specializzati adatti a raccogliere il contenuto di ossigeno disciolto dell'acqua, che è generalmente molto più basso del contenuto di ossigeno dell'aria. Attraverso l'uso di molte piccole strutture situate su entrambi i lati della gola del pesce, le branchie di pesce assorbono l'ossigeno disciolto dall'acqua circostante mediante ventilazione del ram, pompaggio buccale o una combinazione di questi metodi per far passare l'acqua sopra le branchie.
La ventilazione del ram si verifica nei pesci che non hanno la buccale, o la guancia, i muscoli per pompare l'acqua sopra le branchie che potrebbero prendere il sopravvento quando il pesce smette di nuotare. La ventilazione Ram richiede che il pesce nuoti costantemente in avanti per evitare l'annegamento.
Il pompaggio buccale si verifica nei pesci che possiedono muscoli delle guance per pompare acqua sopra le branchie. Questo adattamento è particolarmente utile per pesci di imboscata e di fondo, che devono rimanere fermi per cacciare e nascondersi dagli altri predatori. Durante il nuoto, i pesci che hanno sufficienti muscoli buccali possono usare sia la ventilazione del ram che il pompaggio buccale per respirare.
