水生動物通過連接在腸內腔上的上皮細胞進行氣體交換的現象，稱為腸呼吸。也就是通過腸的空氣呼吸和水呼吸。在發生上，鰾和肺都由消化管生成，所以胃、腸也有呼吸作用。這不僅限于水生動物，包括人在內的所有動物都是可能的。腸呼吸在泥鰍、鯰是有名的，泥鰍浮出水面，吞吸空氣，從肛門排出氣泡，排出的氣體中O₂減少，CO₂增多。腸呼吸對鰓和皮膚呼吸具有很大的輔助作用，它還具有促進直腸排出運動的作用，但如果環境水的含氧量經常維持飽和，使環境條件適宜，而依靠腸呼吸的程度則會降低。某種螠蟲能從肛門向直腸攝取海水，通過直腸的薄壁與體腔內含有呼吸色素（血紅蛋白、血色素）的血細胞進行氣體交換。皂類的副膀胱（或排出腔囊cloacalsac）、海參的呼吸樹、蜻蜒幼蟲的直腸氣管鰓等都具有同樣的機能。