Los delfines de un tamaño mediano o pequeño se quedan de 5 a 6 minutos debajo del agua, muchos llegan a los 12 o 15 minutos. La mayoría de estos animales descienden entre 100 y 600 metros en busca de sus presas. El oxígeno constituye la principal fuente de energía de los animales, incluso antes que el alimento.
En los mamíferos que han vuelto al mar, las modificaciones de la función respiratoria es admirable. Las narices, convertidas en oberturas nasales o espiráculos, han tenido que desplazarse hasta la parte superior del cráneo; el diafragma ha tenido que reforzarse, y se ha tenido que suprimir cualquier comunicación entre el aparato respiratorio y el aparato digestivo para que los animales puedan comer debajo del agua sin ahogarse. La respiración es voluntaria y no un reflejo.
Los delfines tienen que obtener su suministro de agua aunque vivan en el mar, pero como que el agua del mar es salina, no es conveniente para el consumo. Los delfines consiguen la mayoría de agua fresca que ellos necesitan cuando comen pescado. La piel del delfín actúa como una membrana osmótica, permitiendo que sólo entre en su sistema el agua y no la sal.