Az oxigén diffúzióját a vízből a vérbe a két környezet oxigénkoncentrációjának különbsége határozza meg. Az oxigén koncentrációja magasabb a vízben, mint a vérben, így az oxigénmolekulák természetesen a magasabb koncentrációjú területről az alacsonyabb koncentrációjú területre mozognak. Ezt a folyamatot elősegíti, hogy a vízi állatok kopoltyújában olyan speciális struktúrák jelennek meg, mint például a lamellák, amelyek növelik a gázcserére rendelkezésre álló felületet.