Ikan mendapatkan oksigen dari air melalui insang (gill) mereka. Insang adalah organ pernapasan yang berfungsi untuk mengambil oksigen terlarut dari air dan membuang karbondioksida yang dihasilkan dari metabolisme tubuh. Proses ini disebut respirasi.
Oksigen masuk ke dalam insang melalui aliran air yang terus-menerus melewati mulut dan insang. Ketika air melewati insang, oksigen terlarut dalam air akan berdifusi melalui membran insang yang tipis dan masuk ke dalam aliran darah ikan. Selanjutnya, oksigen akan diedarkan ke seluruh tubuh ikan melalui sistem peredaran darah.
Selain insang, beberapa jenis ikan juga dapat mengambil oksigen langsung dari udara menggunakan organ pernapasan tambahan seperti labirin (labyrinth organ) atau paru-paru (lung). Namun, sebagian besar ikan mendapatkan oksigen utamanya dari air melalui insang mereka.