La maggior parte dei pesci è dotata di un particolare organo, la vescica natatoria, posizionata sopra l'intestino. E' una specie di camera d'aria che può essere riempita con diverse quantità di aria, a seconda della necessità, e che permette ai pesci di mantenere un ottimo assetto anche durante la sosta a qualsiasi profondità. La quantità di aria contenuta all'interno della vescica è variabile. Il gas è immesso nella vescica o riassorbito dal corpo del pesce grazie alla faringe (nelle specie in cui la vescica è collegata a questo organo) oppure ad una fitta rete di capillari distribuiti sulla parete della vescica. Per mezzo di questo meccanismo, la vescica si dilata quando il pesce vuole salire in superficie e si comprime quando il pesce desidera discende in profondità. La vescica, quindi, permette ai pesci di nuotare consumando meno energia o di spostarsi verticalmente più facilmente.
La vescica natatoria può avere anche un ruolo nella percezione dei suoni, come organo accessorio dell’udito. In alcuni pesci la sacca della vescica ha una forma a punta che si appoggia sulla scatola cranica dove ha sede l’orecchio interno. Le onde sonore, che si propagano nell’acqua, mettono in vibrazione il corpo del pesce e il gas, contenuto nella vescica, funziona da cassa di risonanza e amplifica le vibrazioni. In altri gruppi di pesci, infine, la vescica natatoria ha la funzione di produrre suoni nel corteggiamento, a scopo aggressivo, o di avvertimento. I pesci grugnitori amplificano con la vescica la percussione o lo sfregamento di alcune placche ossee poste nella faringe, emettendo un suono stridulo caratteristico. L’aringa invece, produce uno squittio simile a quello di un topo espellendo bolle di gas attraverso un orifizio collegato alla vescica natatoria e posto vicino all’ano che può servire a disorientare i predatori.
I progenitori degli attuali pesci possedevano, probabilmente, sia le branchie sia i polmoni che svolgevano la stessa funzione respiratoria ma in condizioni diverse: i Dipnoi, ad esempio, usavano i polmoni quando le pozze d'acqua si prosciugavano. Quindi i polmoni avevano sia la funzione respiratoria che la funzione di galleggiamento. In alcune specie di pesci, specializzati solo per la vita acquatica e a cui bastavano le branchie, i polmoni hanno perso la funzione respiratoria e si sono evoluti in vescica natatoria. Quando la stessa funzione è svolta da più organi (principio di ridondanza), uno dei due può essere "reclutato" per nuovi utilizzi senza che la salute dell'individuo ne risenta. In questo modo si possono "evolvere" nuovi organi e gli organismi, nel corso del tempo, possono modificarsi.