Ikan bernapas dengan insang yang terdapat di sisi kanan dan kiri kepala (kecuali ikan dipnoi, bernapas dengan paru-paru). Selain berfungsi sebagai alat pernapasan, insang juga berfungsi sebagai alat ekskresi dan transportasi garam-garam.
Oksigen dalam air akan berdifusi ke dalam sel-sel insang. Pembuluh-pembuluh darah yang sangat banyak pada insang memungkinkan darah mengikat oksigen dan membawanya beredar ke seluruh jaringan tubuhnya. Dalam jaringan tubuh, oksigen dilepaskan dan kemudian darah mengikat karbondioksida (CO2) serta membawanya ke insang. Dari insang, karbon dioksida keluar dari tubuh ke air secara difusi.
Insang ikan terdiri atas :
1.Tutup insang (operkulum) terdapat pada ikan bertulang sejati, sedangkan pada ikan bertulang rawan, insang tidak tertutup. Operkulum berfungsi melindungi bagian kepala dan mengatur mekanisme aliran air sewaktu bernafas.
2. Selaput tipis di pinggiran operkulum (membran brankiostega), berfungsi sebagai klep/katup pada waktu air masuk ke dalam rongga mulut.
3. Lengkung insang (arkus brankialis)
4. Lembaran (filamen) insang (holobrankialis), berwarna kemerahan
5. Saringan insang (tapis insang), berfungsi untuk menjaga agar tak ada benda-benda asing yang masuk ke dalam rongga insang.
Mekanisme pernapasan pada ikan diatur oleh mulut dan tutup insang. Pada waktu tutup insang mengembang, membran brankiostega menempel rapat pada tubuh, sehingga air masuk lewat mulut. Sebaliknya bila mulut ditutup, tutup insang mengempis, rongga faring menyempit, dan membran brankiostega melonggar sehingga air keluar melalui celah dari tutup insang. Air dengan O2 yang larut di dalanmnya membasahi filamen insang yang penuh kapiler-kapiler darah.oksigen diikat oleh darah dan CO2 ikut keluar dari tubuh ikan bersama air melalui celah tutup insang.
Pada beberapa jenis ikan, misalnya ikan gabus, lele, gurami dan betok rongga insangnya mempunyai perluasan ke atas yang berupa lipatan-lipatan tidak teratur yang disebut labirin. Rongga labirin berfungsi menyimpan udara sehingga jenis ikan tersebut dapat hidup di air yang kotor dan kekurangan O2.
