Pingvini moraju roniti pod vodom kako bi ulovili hranu u ocean. Međutim, pingvinima je potreban kisik da bi disali pod vodom. Za većinu vrsta pingvina prosječni podvodni zaron traje 6 minuta, jer većina njihovog plijena boravi u gornjim vodostajima. Međutim, carski se pingvin hrani lignjama, ribom ili krilom koji borave duboko pod vodom, tako da ova vrsta pingvina može zadržati dah i do 20 minuta. Također je poznato da carski pingvini rone do 1800 metara kako bi pronašli svoj plijen. Poznato je da druga vrsta, Gentoo, roni do 500 metara. Za razliku od tuljana, pingvini su relativno mali, pa njihova pluća mogu držati samo toliko kisika. Također, podvodna kompresija utječe na pluća i zračne vrećice pingvina. Ti presudni dišni putovi mogu osigurati samo 1/3 potrebnog kisika potrebnog za svako ronjenje.
Istraživanje provedeno na divljim pingvinima na Antarktiku pokazuje neke iznenađujuće prilagodbe u krvi i mišićnim tkivima pingvina za povećanje kisika tijekom podvodnog zarona. Ti su pingvini bili opremljeni posebnim senzorima za praćenje njihove razine zraka. Za razliku od ljudi, ultraosjetljivi hemoglobin prisutan u crvenim krvnim stanicama pingvina omogućuje pingvinima da učinkovito koriste svaku posljednju molekulu kisika u svom sustavu za ronjenje. Krv se uglavnom šalje u srce, mozak i druge glavne organe. Pingvin hemoglobin toliko je učinkovit da pingvini mogu nastaviti roniti kada bi druge životinje patile od ozbiljnih oštećenja tkiva. Uz to, mišićno tkivo pingvina također mu pomaže da učinkovito diše pod vodom. Mišićna tkiva pingvina također mogu pohraniti dodatni kisik korištenjem velikih količina mioglobina u krvnom proteinu. Također, posebni enzim omogućuje mišićima pingvina rad bez prisutnosti kisika, dok neutralizira nakupljanje mliječne kiseline. Kad pingvini dođu na površinu i vrate se normalnom disanju, tada mogu izbaciti nakupine mliječne kiseline. Da bi dodatno uštedjeli na potrošnji kisika, pingvini mogu smanjiti broj otkucaja srca na pet otkucaja u minuti. Koristeći manje energije, ove ptice mogu produžiti vrijeme ronjenja pod vodom.
Pingvini najučinkovitije plivaju u dubljim vodostajima, ali ponekad će možda biti potrebno plivati na površini vode. Neke vrste pingvina koriste se tehnikom disanja i plivanja zvanom pliskavica, nazvanoj po pliskavicama i dupinima. Ptice dolaze po zrak, a zatim brzo udišu i izdišu. Tada počinju disati ne prekidajući kretanje naprijed. Oni skaču u vodu i iz nje. Pingvini mogu održavati brzinu do 6 mph dok se plisiraju. Međutim, ova se tehnika porpoziranja obično ne viđa kod kraljeva ili cara pingvina.
