鲸是水生的哺乳动物的一种，它不仅是畅游的能手，也是优秀的潜水员，通常能在水下潜游或停留几个小时之久，而其它一些水生哺乳动物就不能持续在水下呆那么久。鲸之所以这样至少与以下几方面有关系：
1．鲸的体内有许多贮气囊，具有辅助呼吸作用。例如，抹香鲸的贮气囊位于右鼻孔的后部，其容积相当它的肺部。
2．肺泡间的隔膜有两层微血管，可使肺部的气体得到充分的交换，吸入气体中氧的利用率可达12％，而一般哺乳动物仅有4％，即氧的利
3．肺泡之间生有肌肉。这对水下潜泳者来说非常必需，因为到了水下这些肌肉能把肺泡里的空气封闭起来，可避免因下潜压力增大使气体溢出。
4．鲸的红血球比同体积的陆生哺乳动物的大一倍，而且肌肉中还含有肌球蛋白。肌球蛋白能供给潜泳时所需氧的80％～90％。
5．鲸在潜泳时的主要能源是通过糖酵解作用而获得的，这是减少水下耗氧的一个途径，因为这样肌体组织就能承受高水平的乳酸浓度。它们的中枢系统对血液与组织中积累的CO2浓度的敏感性也较其它动物低。
6．鲸在潜泳时心率减慢一半，动脉血的分流以供应脑部为主，而供应其它组织的血流量大大减少，即降低了总体氧的消耗。
另外，鲸类能从深水处迅速上升到水面，并且组织中的气体不会受水压迅速降低而变成气泡形式进入血液，即血液不可能产生气泡而阻塞微血管。这种适应水压迅速变弱的能力与它们胸腔富有伸缩性的结构功能有关。鲸类的胸部无胸骨或肋骨附生，因此当鲸体向水面上浮时，胸腔可随着水压递减而相应地增大。此外，它们的肺部的位置是在斜隔的背上方，因而肺部伸缩反应较快；肺部的气管较短而管径较大，且有的软骨已愈合。肺泡间的隔膜都具有丰富的弹性纤维。某些种齿鲸的支气管末端还具有一系列弹性括约肌。以上这些结构，特征均能促进下潜或上浮时肺部的气体调节。
并且鲸的鼻孔垂直地通向咽喉部。鼻道内端有一括约肌。由于鼻道与口腔不通，因此鲸在水中吞食不致窒息。
鲸的肺较长而不分叶，并向体后延伸，因此，鲸的肺活量很大，大约能容纳800～1400升空气。它在呼气时，由于强大的肌肉质横膈的作用，能把肺部的空气急速挤压出来。而且，呼吸道在胸腔内部的强大压力下，使呼出的气体形成一股射出的气流。又因为鲸是恒温动物，体温较高，肺内的气温往往比环境温度高，呼出的气流遇冷即形成喷泉。所以鲸类又称是大海中的喷泉。
