Wymiana gazowa u tych zwierząt wodnych zachodzi całą powierzchnią ciała.
U bezkręgowców stosunkowo dużych, z intensywniejszą przemianą materii, a w szczególności zwierząt lądowych, występuje układ oddechowy. Narządy tworzące układ oddechowy u bezkręgowców są bardzo zróżnicowane. Charakteryzują się cieńszymi ścianami ciała, mogą być unaczynione i wpuklone do wnętrza ciała (u organizmów lądowych) lub uwypuklone (głównie u gatunków wodnych). Należą do nich skrzelotchawki (nieunaczynione)i skrzela (unaczynione), szparki skrzelowe (kanały o ścianach unaczynionych), występujące u organizmów wodnych. U bezkręgowców lądowych występują tchawka (wpuklenia nieunaczynione), płucotchawki (unaczynione), jamy płaszczowe (unaczynione komory u ślimaków lądowych).
Płazińce i obleńce Zwierzęta te oddychają całą powierzchnią ciała, natomiast formy pasożytujące wewnętrznie oddychają beztlenowo na drodze fermentacji (rozkład glikogenu). Dodatkowo niektóre formy larwalne obleńców są wrażliwe na stężenia tlenu, przemieszczając się wraz z jego wzrostem.