Balıkların solunum sistemleri tüm canlılardan farklıdır. Balıklar, bizdeki burunların yerine nefes almak için solungaçlara sahiptirler. Bunlarla suyun içindeki oksijeni kullanabilirler. Sürekli olarak ağızdan içeri alınan su, solungaç yaylarının üstünden arkaya doğru geçer. Solungaçtaki kılcal damarlar sudaki çözünmüş oksijeni alıp, vücuttaki karbondioksiti suya bırakırlar. Balıkların çoğunluğunda burun delikleri vardır, ama bunlar solumak için hiçbir zaman kullanılmaz. Burun delikleri minik keseciklere açılır ve balık bunlara dolan sudan kokuyu alır. Mesela köpekbalıkları avlarını kokularından bulur.

Ayrıca, balıklarda insanlardaki gibi göz kapakları yoktur. Balıklar dünyaya gözlerinin üstünü kaplayan şeffaf bir örtü arkasından bakarlar. Bu perde dalgıçların sualtı gözlüklerini andırır. Çoğu zaman oldukça yakındaki nesneleri görmeleri gerektiğinden balıkların gözleri de bu ihtiyaca göre yaratılmıştır. Küresel ve sert olan yapıları yakın planı görmeye göre ayarlıdır. Uzağa bakmak istediğinde ise, bütün lens (mercek) sistemi gözün içindeki özel bir kas mekanizmasıyla arkaya doğru çekilir.

Balıklar çevrelerindeki dünyayı koklama, işitme, dokunma ve tatma gibi beş temel duyularının yanı sıra "yanal" çizgileriyle de algılarlar. Bu çizgiler boyunca uzanan duyarlı sinir hücreleri yanından geçtikleri cismin büyüklüğünü ve yönünü algılar. Kör olan mağara balıkları karanlıkta böylece kolaylıkla hareket edebilir. Bu sistem bir çeşit denizaltı radarı ya da diğer adıyla "sonar"dır.

Ayrıca birçok balık türünün karın boşluğunda ince uzun, balona benzer, içi hava dolu bir kesecik vardır. Bu keseciğin yardımıyla suyun içinde dengelerini korurlar.