Sistem pernapasan adalah seperangkat organ yang memungkinkan penyerapan oksigen dari udara dan pembuangan karbon dioksida yang dihasilkan oleh tubuh. Struktur sistem pernapasan berbeda antara kelompok hewan (paru-paru, insang, trakea).
Dalam kasus paru-paru dan insang, sistem pernapasan memungkinkan pertukaran gas antara darah dan lingkungan eksternal (air atau udara): darah yang datang dari organ miskin oksigen dan kaya karbon dioksida; itu diperkaya dengan oksigen dan melepaskan karbon dioksida ketika melewati sistem pernapasan.
Pada serangga, trakea membentuk sistem tabung yang sangat bercabang yang membawa udara langsung ke dalam kontak dengan sel.
Beberapa hewan, seperti cacing tanah, tidak memiliki sistem pernapasan dan pertukaran pernapasan terjadi melalui kulit.