Хоча морські коники можуть на вигляд сильно відрізнятися від інших видів риб, вони просто є родом кісткових риб з вертикальною поставою для плавання. Морські коники належать до того ж класу, Actinopterygii, що і лосось, тунець та інші звичні види. Як і ці риби, морські коники поглинають кисень з води, використовуючи делікатні епідермальні мембрани, відомі як зябра.
Оперкулум
Кісткова структура, відома як оперкулум, покриває зябра більшості видів риб, залишаючи у боках голови отвори у формі півмісяця. У морського коника ця структура зведена до вузького отвору, розташованого на потилиці. Іхтіологи не повністю розуміють мету цієї еволюційної модифікації, але вважають, що вона пов'язана з характерною видовженою мордою риби.
Тафтингові зябра
Зябра морського коника також мають виразну внутрішню будову. Загальна зяброва структура серед кісткових риб включає чотири зяброві дуги з кожного боку, розташовані впорядковано вздовж хрящових ниток. Зябра морського коника трапляються, здавалося б, випадковим пучковим малюнком, можливо, як пристосування до модифікованої структури голови та зменшеного окулярного отвору.
Ламели
Маленький стебло, увінчаний сферою тканини, складає кожен пучок у зябрах морського коника. Ці пучки - це ламели, різновид спеціалізованого епітелію. Густа мережа кровоносних судин проходить через ламелі, дозволяючи кисню та вуглекислому газу дифундувати через тонкі мембрани між кровотоком морського коника та навколишньою водою. Це дозволяє морському коніку приймати кисень і позбуватися вуглекислого газу.
Напрямок кровотоку
У межах ламелей кров тече по капілярній мережі, протилежній природному потоку води з гирла в оперкулум. Відомий як протиструмовий потік, такий механізм збільшує потенціал газообміну, дозволяючи морському коніку витягувати з води максимально можливу кількість кисню.
Дихання морського коника
Дихання морського коника відбувається за допомогою пасивної дифузії. Пасивна дифузія відбувається, коли речовини переміщуються через мембрану з областей низької концентрації в області високої концентрації. Коли в навколишній воді більше кисню, ніж у крові морського коника, молекули кисню природним чином переходять з води в кров морського коника. Подібним чином вуглекислий газ дифундує з крові в навколишню воду. Цей механізм дозволяє морському коніку витягувати кисень із навколишнього середовища та утилізувати відпрацьовані гази.