Los anfibios emplean diferentes métodos de respiración, y los juveniles usan agallas y piel antes de transformarse en adultos que usan pulmones y piel. Todos los anfibios mantienen su piel al menos algo húmeda en todo momento habilitar el intercambio de gases. Sus finas pieles tienen una serie de vasos sanguíneos por debajo para utilizar los gases absorbidos. Las diferentes especies, incluso en el mismo entorno, varían en sus órganos respiratorios.
La mayoría de los anfibios comienzan su vida como animales acuáticos. La mayoría de las branquias de anfibios son en realidad estructuras externas, que están completamente expuestas, en lugar de las branquias más protegidas de los peces. Algunas salamandras nunca hacen la transición de tener tales agallas, quedando animales acuáticos con agallas toda su vida. A la inversa, varios anfibios nacen como animales terrestres, con pulmones en lugar de branquias. Otras especies no tienen pulmones ni branquias, y dependen completamente de su piel para el intercambio de gases.
Los pulmones de anfibios, cuando están presentes, son muy diferentes de los pulmones de mamíferos u otros más avanzados. Los pulmones de los mamíferos tienen una estructura similar a una esponja que aumenta drásticamente su área de superficie y permite un intercambio de gases mucho más eficiente. Los pulmones de anfibios son órganos mucho más simples, como sacos. Debido a que son de sangre fría, las necesidades de energía de los anfibios son generalmente menores que las de los mamíferos y tienden a usar sus pulmones solo ocasionalmente.