海兽包括海獭、海豹、海狮、海豚和鲸等，它们和陆地上的牛、马、羊一样，也用肺呼吸，虽然必须经常露出水面，但是能够在水中呆较长时间。例如海獭的最长潜水时间可达20〜30分钟;威德尔海豹可潜到600多米深的水下，持续43分钟;大型鲸类在水中甚至可以呆上1〜2个小时3
海兽既然以肺呼吸，为什么在水中呆这么长时间而不会窒息死亡呢?根据科学家研究，发现海兽体内有特殊的储氧“仓库”，那就是它们与众不同的血液和肌肉。
我们知道，血液中可以容纳大量的氧气和二氧化碳气体,而海兽的血液所占其体重的比例，通常比陆生动物多^例如人的血液，一般约占其体重的7%,而海豚的血液却占其体重的10%〜11%，海豹约为18%,象海豹则达到19%〜20%。
除了血液外，肌肉也能储存氧气^海兽的肌肉中有一种肌红蛋白，十分容易和氧结合。当它们露出水面换气时，吸入的氧气有一部分就和肌红蛋白形成化学的结合状态，
储存在肌肉中，供肌肉活动所消耗。这种肌红蛋白越多，储存的氧气也就越多。海兽肌肉中所含的这种肌红蛋白，要比陆生动物高若干倍，储存的氧气可占其全身储氧量的50%。正因为肌肉中含肌红蛋白比较多，所以，余肉和海豹肉的颜色都呈深紫色。
还有，海兽平时呼吸频率虽然很低，但摄氧和耐二氧化碳的能力却很强，这对它们水中生活也是有益的。人平时呼吸一次，只能更换其肺中气体的15%〜20%;而鲸类却能更换80%以上。多数陆生动物，包括人在内，对血液中的二氧化碳很敏感。如果空气中的二氧化碳含量增加，人的呼吸频率就会加快，当吸入空气中的二氧化碳达5%时，呼吸频率就会增加到平时的5倍。但海兽却不然，尽管血液中的二氧化碳增多,也不会产生强制呼吸。有人做过实验，给海豹戴上特殊的呼吸面具，让它呼吸限定的气体，发现其中的二氧化碳含量高达10%时，海豹的呼吸活动仍保持正常，这对它较长时间的水中生活很有帮助。