Fiskar skiljer sig till stor del från andra djur genom att de anpassar sig till sin miljö, vilket naturligtvis är vatten. Fiskens fysiologi skiljer sig på några viktiga sätt från fysiologin hos djur som bor på land. De stora skillnaderna ligger i hur fiskar andas, eller får syre, och hur de rör sig genom vatten. Fiskar har också gjort andra anmärkningsvärda fysiologiska justeringar av sin miljö.
Liksom djur på land behöver fiskar syre för att överleva. Problemet är att vatten bara har två procent av den mängd syre som finns i luften. Dessutom minskar syrehalten när vattnet blir varmare, och förorenat eller stillastående vatten har också mindre syre.
Fisk får syre främst genom sina gälar. Genom att öppna och stänga munnen flyttar fiskar vatten över sina gälar, som är fyllda med tusentals små blodkärl som absorberar syre och skickar det in i blodomloppet. Ett fåtal fiskar kan ta in syre på andra sätt. Till exempel kan en tarpon — en stor saltvattenfisk, simma upp till ytan och ta in lite extra syre när det behövs. Lungfisken har gälar men får mycket av sitt syre genom att svälja luft som fyller upp en påse som är lite lik en lunga, alltså dess namn.
Hur fiskar rör sig genom vatten är också en ganska anmärkningsvärd del av fiskens fysiologi. Eftersom vatten är tätt måste fisken vara mycket stark för att kunna röra sig genom den. Fiskar har många muskler som gör att de kan simma. Fenor tillåter också fiskar att röra sig framåt och bakåt, och deras starka stjärtfenor hjälper till att driva dem genom vattnet. Majoriteten av fiskarna har sju fenor, men vissa har sex eller åtta.
Simblåsan, eller luftblåsan, är en annan viktig del av fiskens fysiologi. Fiskar förblir flytande och rör sig upp och ner i vattnet genom att minska eller öka mängden luft i deras simblåsor. Vissa fiskar använder även simblåsan för att förstärka ljudet.
Fiskens fysiologi har anpassat sig till miljön på andra viktiga sätt. De flesta fiskar har ett skyddande hölje av fjäll gjorda av kalcium, vilket skyddar fiskens skador och sjukdomar. En annan viktig anpassning har att göra med att hålla sig hydrerad och upprätthålla en korrekt saltbalans, vilket är en speciell utmaning för saltvattenfiskar. Att få i sig för mycket salt är inte bra, så saltvattenfiskar dricker vatten och utsöndrar salt genom urinen och gälarna. Sötvattensfiskar tar in vatten genom sina gälar och hud istället för att dricka det.