Canlılarda solunum, tek hücreli organizmalardan kompleks çok hücreli canlılara kadar çeşitli şekillerde gerçekleşir. Tek hücreli organizmalarda solunum gazlarının hücreye giriş ve çıkışı, hücre yüzeyinden difüzyon yoluyla sağlanır. Çok hücreli organizmalar arasında yer alan süngerler ve sölenterelerde de özelleşmiş bir solunum sistemi yoktur. Bu organizmalar, sudaki erimiş oksijeni beden yüzeyleri aracılığıyla alır ve karbondioksiti aynı şekilde suya bırakırlar.

Deri yoluyla solunum, bedenin dış yüzeyini örten derinin gaz değişimini sağladığı bir solunum şeklidir. Alınan oksijen iç dokulara difüzyon yoluyla veya kanla taşınır. Bu solunum faaliyetini gerçekleştiren yassı ve yuvarlak yapıya sahip solucanlarda dolaşım sistemi ve kan bulunmaz. Toprak solucanlarının derisi tek katlı bir epitel dokudan oluşur. Derilerinde bulunan goblet hücreleri salgıladıkları mukus ile vücut yüzeyinin sürekli nemli kalmasını sağlarlar. Kurbağa ve semenderlerin erginlerinde esas solunum organı akciğerlerdir. Nemli olan deri, gerekli oksijenin yaklaşık %25'ini sağlar. Memeli canlılarda da kısmi deri solunumu vardır, ancak alınan oksijen oranı çok düşüktür (yaklaşık %1 kadar).

Eklembacaklılar arasında yer alan böcekler, çok ayaklılar, bazı kabuklu canlılar ve araknitler trake solunumu yapar. Trake solunumu, dokularda yer alan hücrelere kadar sokulmuş bir boru sistemidir. Trakeler, oksijeni doğrudan hücrelere taşır. Bu hayvanların kanı oksijen ve karbondioksit taşımada görev yapmaz. Bu sebeple kanlarında oksijen taşıyan solunum pigmentleri bulunmaz ve kanları renksizdir. Trakelere gazın giriş ve çıkışı, vücut ve kanat hareketleri yardımıyla sağlanır.

Solungaçlı solunum, suda yaşayan canlılarda görülür. Kurbağa larvaları, deniz solucanları, bazı yumuşakçalar, kabuklular ve balık türlerinde bulunur. Solungaçlar, suda çözünmüş oksijeni alacak şekilde özelleşmiş, yaprak veya tüy biçimindeki yapılardır.

Akciğer solunumu, kurbağa ve semenderlerin erginlerinde, sürüngenlerde, kuşlarda ve memelilerde görülür. Akciğer genişliği ve yüzeyleri, organizma gruplarının enerji gereksinimlerine göre değişkenlik gösterir. Kuşların solunum sisteminde akciğer ve hava keseleri bulunur. Hava keseleri, vücuttaki birçok kemiğin iç kısımlarına kadar uzanır. Kuşların akciğerlerinde alveol yoktur. Hava keseleri, hava depolamaya yarar ve körük türünde fonksiyon yapar. Kuşların kemik boşlukları hava taşımaya yarar, bu sayede kuşlar yükseklerde rahatça uçabilirler.

İnsanda solunum sistemi, akciğerler ve hava taşıyan borulardan oluşur. Burun, gırtlak, ağız, yutak, soluk borusu ve bronşlar solunum sırasında aktif olan yapılardır.

Burun: Burnun yapısı, havayı temizlemek, vücuda nemlendirme ve ısıtma işlevleri için önemlidir. Havanın girişinde bu bölümün önemi büyüktür.

Soluk Borusu (Trake): Ağız boşluğunun son bölümündeki yutağa soluk borusu bağlanır. Yaklaşık olarak 10-12 cm uzunluğunda ve 2 cm genişliğinde olan bu borunun ilk bölümüne gırtlak denir. Gırtlak, ses telleri ve epitel yapılardan meydana gelir ve gerginlikleri kaslar yardımıyla ayarlandığı için farklı tonlarda ses çıkmasını sağlar.