水生动物，当它们体内溶质浓度高于环境中的时候，水将从环境中进入机体，溶质将从机体内出来进入水中，动物会“涨死”；当体内溶质浓度低于环境中时，水将从机体进入环境，盐将从环境进入机体，动物会出现“缺水”。解决这一问题的机制是靠渗透调节，渗透调节是控制生活在高渗与低渗环境中的有机体体内水平衡及溶质平衡的一种适应。
淡水鱼类：淡水水域的盐度在0.02‰～0.5‰，淡水硬骨鱼血液渗透压(冰点下降△-0.7℃)高于水的渗透压(△-0.02℃)，属于高渗性的。因此，当鱼呼吸时，大量水流流过鳃，水通过鳃和口咽腔扩散到体内，同时体液中的盐离子通过鳃和尿可排出体外。进入体内的多余水，通过鱼的肾排出大量的低浓度尿，保持体内的水平衡。因此，淡水硬骨鱼的肾发育完善，有发达的肾小球，过滤率高，一般没有膀胱，或膀胱很小。丢失的溶质可从食物中得到，而鳃能主动从周围稀浓度溶液中摄取盐离子，保证了体内盐离子的平衡。
海洋鱼类：海水水域的盐度在3.2％~3.8％范围内，平均为3.5％，渗透压为Δ-1.85℃。海洋硬骨鱼血液渗透压为Δ-0.80℃，与环境渗透压相比是低渗性的，这导致动物体内水分不断通过鳃外流，海水中盐通过鳃进入体内。海洋硬骨鱼的渗透调节需要排出多余的盐及补偿丢失的水：它们通过经常吞海水补充水分，同时排尿少，以减少失水，因而它们的肾小球退化，排出极少的低渗尿，主要是二价离子Mg2+，SO2-4；随吞海水进入体内多余盐靠鳃排出体外。
海洋中还生活着一类软骨鱼，其血液渗透压为Δ-1.95℃，与环境相比基本上是等渗的。海洋软骨鱼体液中的无机盐类浓度与海洋硬骨鱼相似，其高渗透压的维持是依靠血液中储存大量尿素和氧化三钾胺。尿素本是蛋白质代谢废物，但在软骨鱼进化过程中，被作为有用物质利用起来。然而尿素使蛋白质和酶不稳定，氧化三钾胺正好抵消了尿素对酶的抑制作用。最大的抵消作用出现在尿素含量与氧化三钾胺含量为2∶1时。这个比例数字通常正好出现在海洋软骨鱼中。海洋软骨鱼血液与体液渗透压虽与环境等渗，但仍然有有力的离子调节，如血液中Na+浓度大约为海水的1/2。排出体内多余Na+主要靠直肠腺，其次是肾。
广盐性洄游鱼类：洄游性鱼类来往于海水与淡水之间，其渗透调节具有淡水硬骨鱼与海水硬骨鱼的调节特征：依靠肾调节水，在淡水中排尿量大，在海水中排尿量少，在海水中又大量吞水，以补充水；盐的代谢依靠鳃调节：在海水中鳃排出盐，在淡水中摄取盐。
水的密度大约是空气密度的800倍，因此水的浮力很大，对水生动物起了支撑作用，使水生动物可以发展成庞大的体形及失去陆地动物的四肢，它们利用水的密度推进自己身体前移。如鲲鲸科中的蓝鲸，是已知动物中个体最大的，最大质量达150吨，身长达30米，使陆生动物相形见绌。很多鱼具有鱼鳔，通过鱼鳔充气调节鱼体的密度。在上层水中时，鱼鳔中充气多，使鱼身体密度小，利于漂浮，当鱼下沉中层水时，鳔中气体减少，身体密度加大。
由于水的密度大，水深度每增加10米，就增加101千帕或1标准大气压，水下50米深度的水层静水压力即为6标准大气压(加水表面的1标准大气压)。适应深海高压环境的鱼类，由于体内也受同样的压力，从深海提升到水面，会因压力迅速改变而死亡，它们皮肤组织的通透性很大，骨骼和肌肉不发达，没有鳔。肺呼吸动物如海豹与鲸，能在深海中潜泳是因为它们具有相适应的身体结构：它们的肋骨无胸骨附着，有的甚至无肋骨，缺少中央腱的肌膈膜斜置于胸腔内。当潜入深海中时，海水高压可把胸腔压扁，肺塌瘪，使肺泡中气体全部排出，导致血液中无溶解氮气。当从深水中迅速回到水面时，不会因为血液中溶解的大量氮气由于迅速减压而沸腾，形成如同人类的潜涵病(减压病)。