Pernapasan pada hewan invertebrata dan hewan vertebrata berbeda. Hewan invertebrata tidak mempunyai sistem pernapasan khusus. Namun pada umumnya hewan ini bernafas secara langsung yaitu dengan cara difusi, misalnya porifera, coelentera dan vermas. Sedangkan hewan vertebrata sudah mempunyai pernafasan khusus, misalnya pisces dengan insang, amfibi menggunakan kulit dan paru-paru, reptil menggunakan paru-paru. Mamalia menggunakan paru-parunya dan aves menggunakan paru-paru dan kandung kemihnya.
1. Cacing (Vermes)
Kebanyakan cacing bernafas menggunakan permukaan tubuhnya, misalnya planaria (anggota Platyhelminthes) dan cacing tanah (anggota Annelida). Sedangkan pada planaria dan cacing tanah, masuknya oksigen dan pelepasan karbon dioksida terjadi secara difusi melalui permukaan tubuh. Dan permukaan tubuh cacing tanah selalu basah untuk memudahkan proses difusi. Pernapasan cacing disebut juga pernapasan integumen karena dilakukan melalui permukaan tubuhnya.
2. Moluska
Moluska yang hidup di air, misalnya siput air, cumi-cumi, dan karang, bernapas menggunakan insang. Sedangkan Mollusca hidup di darat, misalnya siput yang bernapas menggunakan paru-paru.
3. Serangga
Serangga bernapas menggunakan sistem trakea. Sistem pernapasan pada serangga terdiri dari spirakel, trakea, dan trakeoli. Udara masuk dan keluar melalui spirakel yang letaknya berpasangan di setiap segmen tubuh. Oksigen yang masuk melalui spirakel selanjutnya akan menuju ke trakea. Kemudian pembuluh trakea akan bercabang kembali menjadi cabang-cabang halus (trakeoli) yang dapat menjangkau seluruh jaringan tubuh. Dan di trakeoli akan terjadi pertukaran gas dengan sel-sel tubuh. Dan oksigen akan berdifusi dari trakeoli ke sel-sel tubuh dan karbon dioksida akan berdifusi dari sel-sel tubuh ke trakeoli. Kemudian selanjutnya karbon dioksida akan menuju ke trakea dan akan dikeluarkan melalui spirakel.
4. Laba-laba (Arachinda) dan kalajengking (Scorpionida)
Laba-laba dan kalajengking bernafas menggunakan paru-paru buku. Paru-paru buku mempunyai banyak lamela. Udara dari luar akan masuk melalui spirakel secara difusi. Dan selanjutnya, udara akan masuk ke sela-sela sel lamela dan berdifusi ke dalam pembuluh darah di sekitar lamela.
5. Ikan (Pisces)
Ikan bernafas menggunakan insang. Insang ikan berbentuk lembaran tipis berwarna merah muda dan selalu lembab. Setiap lembar insang akan terdiri dari sepasang filamen. Setiap filamen akan memiliki banyak lapisan tipis yang disebut lamela. Sedangkan pada filamen terdapat pembuluh darah yang mempunyai banyak kapiler darah sehingga memungkinkan oksigen berdifusi masuk dan karbon dioksida berdifusi keluar.
6. Katak
Katak muda (berudu) bernafas menggunakan insang. Namun setelah berumur kurang lebih 12 hari, insang bagian luar akan digantikan dengan insang bagian dalam. Dan setelah dewasa, katak akan bernapas menggunakan selaput rongga mulut, paru-paru, dan kulit. Berikut mekanisme pernapasan katak.
- Lapisan rongga mulut
Ketika rongga mulut dan faring bergerak, lubang hidung terbuka dan glotis menutup sehingga udara berada di dalam rongga mulut dan berdifusi melalui selaput rongga mulut, paru-paru dan kulit.
- Kulit
Kulit katak tipis, lembab, dan banyak mengandung kapiler darah. Dan oksigen akan masuk melalui kulit dan akan diangkut ke pembuluh darah kulit paru-paru (vena pulmo cutanea) dan jantung untuk didistribusikan ke seluruh tubuh. Karbon dioksida dari jaringan akan dibawa ke jantung, kemudian dipompa ke kulit dan paru-paru melalui arteri kulit pulmonal (arteri pulmo kutaneus).
- Paru-paru
Paru-paru katak adalah sepasang kantung tipis dan elastis yang memungkinkan udara pernapasan berdifusi. Paru-paru katak akan berwarna kemerahan karena dinding paru-parunya banyak terdapat pembuluh darah kapiler. Sedangkan pernapasan pada katak akan meliputi proses inspirasi dan ekspirasi yang berlangsung saat mulutnya tertutup.
7. Reptil
Reptil bernapas menggunakan paru-paru. Gas O2 akan masuk melalui lubang hidung – rongga mulut – katak muda – trakea panjang – bronkiolus di paru-paru – ke dalam darah – jaringan tubuh. Dari jaringan tubuh, gas CO2 akan dibawa oleh darah menuju jantung untuk dikeluarkan melalui paru-paru – bronkiolus – trakea panjang – anak katak – rongga mulut – lubang hidung.
8. Burung (Aves)
Burung memiliki sepasang paru-paru yang terletak di dada. Udara akan masuk melalui dua pasang lubang hidung yang terletak di pangkal paruh atas dan di atap rongga mulut. Kemudian udara akan menuju ke celah katak yang terletak di dasar esofagus bagian atas atau faring yang menghubungkan rongga mulut dengan trakea. Kemudian setelah melewati trakea, udara akan masuk ke paru-paru. Sedangkan paru-paru burung tidak memiliki alveolus sehingga terdapat pembuluh udara yang disebut parabronkus.
Selain paru-paru, burung juga mempunyai empat pasang kantung udara atau kantung udara (saccus pneumaticus) yang berfungsi untuk membantu pernapasan, terutama saat terbang. Dan kantung udara juga dapat membantu menjaga suhu tubuh dan meringankan tubuh saat burung terbang. Kantung hawa terdapat di leher, intercoracoid, ketiak, dada dan perut.