兼性呼吸与多重呼吸器官：
- 幼体： 完全水生，像鱼类一样主要依靠外鳃呼吸。它们头部两侧有羽状的外鳃，直接从水中摄取溶解氧。
- 成体： 虽然主要在水中生活，但具备了皮肤呼吸和肺呼吸的能力，外鳃在变态过程中消失。
- 皮肤呼吸： 这是成体大鲵在水中最重要的呼吸方式。它们的皮肤光滑、湿润、富含毛细血管和粘液腺。溶解在水中的氧气可以直接通过皮肤扩散进入血液，而二氧化碳则扩散排出。这种呼吸方式对水质（尤其是溶解氧含量和水温）要求很高。
- 肺呼吸： 成体大鲵有简单的肺囊，但它们结构原始，效率不高。当大鲵需要快速补充大量氧气（如活动后）或水中含氧量极低时，它们会浮出水面，将吻端伸出水面吸入空气进行肺呼吸。肺在空气中作用更大，但在水中是辅助性的。
- 口腔/咽腔呼吸： 大鲵的口腔和咽腔内壁也密布毛细血管，可以辅助进行气体交换，尤其是在吞咽空气时。
与典型鱼类的区别：
- 鱼类： 绝大多数鱼类终生完全依赖鳃呼吸（少数有辅助呼吸器官）。鳃丝结构复杂，表面积巨大，水流单向流过鳃裂，通过逆流交换高效摄取溶解氧。鱼类的皮肤通常有鳞片覆盖，不适合气体交换。
- 大鲵（成体）： 鳃已退化消失，主要依靠皮肤进行水下呼吸，肺作为辅助（尤其在接近水面或空气中）。皮肤是主要的呼吸界面，需要保持湿润和直接接触水环境。
与水生哺乳动物（如鲸、海豚）的区别：
- 水生哺乳动物： 它们完全依赖肺呼吸。它们没有鳃，必须定期浮出水面呼吸空气。它们拥有高度发达的呼吸系统（巨大的肺容量、高效的氧气利用能力、特殊的肌肉和阀门控制呼吸）、屏气能力极强（通过生理适应如降低心率、血液重新分配、肌肉储氧等），但无法直接从水中摄取溶解氧。
- 大鲵（成体）： 虽然也有肺并能进行肺呼吸，但在水下主要依靠皮肤摄取溶解氧，肺呼吸是间歇性的、辅助性的。它们不需要像鲸豚那样频繁浮出水面，可以在水下停留较长时间（只要皮肤呼吸能满足需求）。屏气能力远不如水生哺乳动物。
与水生爬行动物（如海龟、水蛇、鳄鱼）的区别：
- 水生爬行动物： 它们完全依赖肺呼吸。虽然有些种类（如某些海龟、水蛇）的皮肤或泄殖腔可能有微弱的辅助呼吸能力，但这远非主要方式。它们必须定期浮出水面呼吸空气。它们拥有更发达的肺和更强的屏气能力（但通常不如鲸豚）。
- 大鲵（成体）： 关键区别在于高度依赖皮肤进行水下呼吸。皮肤是它们在水下获取氧气的主要途径，肺呼吸是补充。这使得它们能在不频繁浮出水面的情况下长时间停留在优质水环境中。
总结大鲵呼吸方式的独特之处：
- 幼体鳃呼吸 → 成体鳃退化消失。
- 成体在水中主要依赖皮肤呼吸： 这是其最核心的水下呼吸方式，对水质要求极高（高溶解氧、低温、洁净）。
- 肺呼吸是辅助性的： 效率不高，主要用于快速补氧、低氧环境或空气中。
- 过渡性特征： 体现了从水生（鳃）向陆生（肺）演化的中间状态，但为了适应半水生生活，高度特化发展了皮肤呼吸能力。
- 与纯水生生物的本质区别： 区别于鱼类（终生用鳃）、鲸豚（完全肺呼吸+超强屏气）、水生爬行类（完全肺呼吸+屏气），大鲵成体是唯一主要依靠皮肤直接从水中摄取溶解氧的大型水生脊椎动物。
因此，大鲵呼吸方式的独特性在于其成体阶段高度依赖皮肤进行水下气体交换，这既是其作为古老两栖类的标志性特征，也是其需要生活在清澈、高氧、低温溪流环境的关键原因。肺的存在提供了在空气中或恶劣水环境下的生存保障，但皮肤才是其水下生命的“主呼吸器”。
