Le stelle marine assorbono ossigeno e disperderanno l'anidride carbonica attraverso i loro piedi tubolari, la pelle sottile e un foro situato sopra il loro corpo, e far circolare i gas attraverso il loro corpo utilizzando un sistema vascolare. Il loro sistema respiratorio è rudimentale e talvolta inesistente.
Le stelle marine si basano sull'osmosi, il processo di particelle che si muovono attraverso una membrana, al fine di raccogliere ossigeno dall'acqua circostante e dissipare l'anidride carbonica. Il foro sulla parte superiore dei loro corpi è chiamato madreporite. L'acqua viene raccolta attraverso la madreporite e riempie una cavità al centro del corpo della stella marina chiamata celoma. Il Celoma è intersecato da un numero di canali corporei che si estendono dal centro della stella marina alla punta di ciascun braccio. Questi canali si riempiono con l'acqua del Celestino. I piedi del tubo che sono collegati a questi canali si riempiono anche di acqua. L'anidride carbonica attraversa quindi la pelle sottile dei piedi e del corpo del tubo della stella marina nell'acqua circostante mentre l'ossigeno attraversa la membrana della pelle e nel corpo della stella marina. Il sistema vascolare dell'acqua, la rete di canali pieni d'acqua che intersecano il corpo della stella marina, quindi trasporta l'ossigeno attraverso la stella marina. Il sistema vascolare dell'acqua fa la stessa cosa con i nutrienti dei pasti delle stelle di mare e quindi agisce come sistema respiratorio, circolatorio e digestivo della stella di mare.
