Иако морски коњи могу изгледати веома различито од осталих врста риба, они су једноставно род коштаних риба усправног држања у пливању. Морски коњићи припадају истој класи, Ацтиноптеригии, као и лосос, туна и друге познате врсте. Попут ових риба, морски коњци упијају кисеоник из воде користећи нежне епидермалне мембране познате као шкрге.
Оперкулум
Коштана структура позната као оперкулум покрива шкрге већине врста риба, остављајући отворе у облику полумесеца на боковима главе. Код морског коњића ова структура је сведена на уски отвор који се налази на задњем делу главе. Ихтиолози не разумеју у потпуности сврху ове еволутивне модификације, али верују да је повезана са карактеристичном издуженом њушком рибе.
Тафтед Гиллс
Шкрге морског коња такође имају препознатљиву унутрашњу структуру. Уобичајена шкржна структура међу кошчатим рибама укључује по четири шкржна лука са сваке стране, распоређена на уредан начин дуж хрскавичних филамената. Шкрге морског коњића јављају се наизглед случајним чупавим узорком, могуће као прилагођавање модификованој структури главе и смањеном оперкуларном отвору.
Ламеле
Мала стабљика на чијем је врху сфера ткива чини сваки прамен унутар шкрга морског коњица. Ови чуперци су ламеле, врста специјализованог епитела. Густа мрежа крвних судова пролази кроз ламеле, омогућавајући кисеонику и угљен-диоксиду да се дифундирају кроз танке мембране између крвотока морског коњића и околне воде. То омогућава морском коњу да узима кисеоник и реши се угљен-диоксида.
Правац крвотока
Унутар ламела, крв тече капиларном мрежом насупрот природном протоку воде од уста до оперкулума. Познат као проток протока, овај аранжман повећава потенцијал за размену гаса, омогућавајући морском коњу да из воде извуче максималну могућу количину кисеоника.
Морски коњ Респирација
Дисање морског коњића одвија се пасивном дифузијом. До пасивне дифузије долази када се супстанце крећу преко мембране из подручја ниске концентрације у регионе високе концентрације. Када у околној води има више кисеоника него у крви морског коњица, молекули кисеоника ће природно прећи из воде у крвоток морског коњица. Слично томе, угљен-диоксид дифундира из крвотока у околну воду. Овај механизам омогућава морском коњу да издваја кисеоник из околине и одлаже отпадне гасове.