Όταν αναπνέει ένας καρχαρίας, ανοίγει το στόμα του και παίρνει νερό. Το νερό περνά πάνω από τα βράγχια και το οξυγόνο στο νερό απορροφάται από τα αιμοφόρα αγγεία στα νήματα. Το νερό εξέρχεται στη συνέχεια το σώμα του καρχαρία μέσα από τα σπιράλ του, τα οποία είναι μικρά ανοίγματα που βρίσκονται πίσω από τα μάτια.
Οι καρχαρίες πρέπει να συνεχίσουν να κινούνται για να αναπνεύσουν. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το νερό που ρέει πάνω από τα βράγχια τους πρέπει να οξυγονωθεί. Εάν ένας καρχαρίας σταματήσει να κινείται, το νερό γύρω του θα γίνει αποξυγονωμένο και ο καρχαρίας θα πνιγεί.
Μερικοί καρχαρίες, όπως ο μεγάλος λευκός καρχαρίας, έχουν ένα ειδικό όργανο που ονομάζεται ram jet. Το ram jet βοηθά τον καρχαρία να αναπνεύσει αναγκάζοντας το νερό πάνω από τα βράγχια του. Αυτό επιτρέπει στον καρχαρία να κολυμπά σε υψηλές ταχύτητες χωρίς να χρειάζεται να σταματήσει να αναπνέει.