Mammiferi marini, come i loro cugini di terra-dimora, devono respirare ossigeno dall'aria al fine di sopravvivere. Questo è in contrasto con i pesci e i molluschi con cui condividono l'oceano, che usano le branchie e altri metodi per ricavare ossigeno dall'acqua di mare. Di conseguenza, i mammiferi marini sono evoluti numerosi adattamenti fisiologici per consentire loro di sopravvivere nell'oceano. Non tutti questi adattamenti riguardano la respirazione.
Guarnizioni
Guarnizioni vivono una doppia vita, dividendo il loro tempo tra la vita in mare e a terra. Di conseguenza, si sono adattati ad entrambi gli ambienti. Essendo meno agile sulla terra li lascia aperta ai predatori, quindi le guarnizioni hanno sviluppato un collo flessibile per tenere un orologio per pericolo. Quando nell'acqua, guarnizioni trasformano in traslochi maneuverable e abile, ma l'acqua torbida, freddo oceano provoca problemi dei relativi propri. Guarnizioni sono adattati lunghi baffi per combattere la mancanza di visibilità di sentimento per i pesci nelle tenebre. Essi hanno anche sviluppato pelliccia per mantenere il calore e la tecnica della 'vela' - alzando un flipper sopra la superficie..--per rinfrescarsi quando ottengono troppo caldi.
Lamantini
Conosciuto anche come mare mucche, questi mammiferi marini abitano acque calde e poco profonde come quelle appena al largo della Florida. Anche se sgraziato in apparenza, questi animali erbivori hanno adattato una coda potente per consentire loro di accelerare a grande velocità sott'acqua. I lamantini Florida sono stati conosciuti per raggiungere una velocità di fino a 15 miglia all'ora su brevi distanze, che è perfetto per sfuggire a predatori marini. Perché vivono in acque meno profonde, i lamantini non hanno bisogno di immergersi nelle profondità del loro cugini dei mammiferi, le balene e i delfini. I lamantini non sono adattate le alte concentrazioni di mioglobina nel loro flusso sanguigno che altri mammiferi marini utilizzano per mantenere ossigeno. Essi sono in grado, tuttavia, per rallentare il loro battito cardiaco durante le immersioni per poter stare giù più a lungo.
Balene
Il più grande di tutti i mammiferi marini, balene hanno sviluppato alcuni affascinanti adattamenti per sopravvivere nel loro ambiente. Uno dei più evidenti è loro blowhole, un'apertura respiratoria posizionata sopra le loro teste. Questo nega la necessità per l'animale trasportare la sua massiccia mole fuori dall'acqua per respirare. Le balene non riesce a respirare mentre inconscio, così si sono adattati per essere in grado di dormire con la metà del loro cervello alla volta, mentre l'altra metà rimane cosciente per regolare la respirazione. A differenza dei lamantini, immersioni profonde balene hanno sviluppato grandi livelli di mioglobina nel loro sangue, di trattenere ossigeno durante le immersioni in profondità sotto le onde. Questo è soprattutto concentrato intorno a organi vitali quali il cuore ed i polmoni, mantenere questi organi forniti con ossigeno.
Delfini
I delfini hanno evoluto adattamenti simili alle balene, tra cui un blowhole, mioglobina nel loro sangue e il grasso per mantenere caldo. A causa della loro dimensione più piccola, i delfini sono più vulnerabili agli attacchi dai predatori oceanici, come gli squali. Per combattere questo hanno sviluppato un naso a punta forte al ram predoni squali con, come pure un enorme cervello rispetto alla loro dimensione per aiutare l'evasione. I delfini hanno anche solo un insieme di piccoli denti, perfettamente adattato per catturare le loro prede principali: pesce.