Въпреки че морските кончета могат да изглеждат много по-различно от другите видове риби, те са просто род костни риби с изправена плувна поза. Морските кончета принадлежат към същия клас, Actinopterygii, като сьомгата, рибата тон и други познати видове. Подобно на тези риби, морските кончета абсорбират кислород от водата, използвайки деликатни епидермални мембрани, известни като хрилете.
Оперкулумът
Костна структура, известна като operculum, покрива хрилете на повечето видове риби, оставяйки отвори с форма на полумесец отстрани на главата. В морския кон тази структура е сведена до тесен отвор, разположен в задната част на главата. Ихтиолозите не разбират напълно целта на тази еволюционна модификация, но смятат, че тя е свързана с характерната удължена муцуна на рибата.
Тафтинг хриле
Хрилете с морски кончета също имат отличителна вътрешна структура. Общата хрилна структура сред костните риби включва четири хрилни арки от всяка страна, подредени по подреден ред по хрущялни нишки. Хрилете на морски кончета се появяват на пръв поглед на случаен принцип, вероятно като адаптация към модифицираната структура на главата и намаления оперкуларен отвор.
Ламелите
Малко стъбло, покрито със сфера от тъкан, съставлява всяка туфа в хрилете на морски кон. Тези туфи са ламелите, вид специализиран епител. Плътна мрежа от кръвоносни съдове преминава през ламелите, позволявайки на кислорода и въглеродния диоксид да се дифузират през тънките мембрани между кръвния поток на морския кон и околната вода. Това позволява на морското конче да поеме кислород и да се отърве от въглеродния диоксид.
Посока на кръвния поток
В рамките на ламелите кръвта тече през капилярната мрежа, противоположна на естествения поток на вода от устата към оперкулума. Известен като противотоков поток, това устройство увеличава потенциала за обмен на газ, позволявайки на морския кон да извлече максимално възможното количество кислород от водата.
Дишане на морски кончета
Дишането на морски кон се осъществява чрез пасивна дифузия. Пасивната дифузия възниква, когато веществата се движат през мембраната от области с ниска концентрация до области с висока концентрация. Когато в околната вода има повече кислород, отколкото в кръвта на морския кон, молекулите на кислорода естествено ще преминат от водата в кръвния поток на морския кон. По подобен начин въглеродният диоксид се дифузира от кръвния поток в околната вода. Този механизъм позволява на морския кон да извлича кислород от околната среда и да изхвърля отпадъчните газове.