Diffusjonen av oksygen fra vannet til blodet er drevet av forskjellen i oksygenkonsentrasjon mellom de to miljøene. Oksygenkonsentrasjonen er høyere i vannet enn i blodet, så oksygenmolekyler vil naturlig bevege seg fra et område med høyere konsentrasjon til et område med lavere konsentrasjon. Denne prosessen forenkles av tilstedeværelsen av spesialiserte strukturer i gjellene til vannlevende dyr, for eksempel lameller, som øker overflatearealet som er tilgjengelig for gassutveksling.