У рыб есть нервная система и мозг, но он достаточно примитивен. Большинство рыб способны видеть очень далеко и различать цвета. У камбаловых оба глаза находятся на одной стороне головы. У четырехглазок есть перепонка, разделяющая каждый глаз, это помогает им видеть предметы как над, так и под водой.
У рыб развито обоняние и осязание. Они могут различать вкус ртом и языком. Помимо этого у них есть дополнительное чувство — электрорецепция. Кроме того, они ощущают свет, вибрацию и различают химический состав воды. У рыб нет наружных ушей, но звуковые вибрации хорошо распространятся в воде, попадая во внутреннее ухо рыбы. Она ощущает их всем телом.
Некоторые рыбы используют плавники, чтобы выпрыгивать из воды. Со стороны это выглядит как полет. Летучая рыба способна покрывать расстояния в 30—50 м за один прыжок и передвигаться по воздуху со скоростью 60 км/ч. У рыб-топориков, живущих в Амазонке, грудные плавники похожи на крылья, и рыбы машут ими, чтобы перелетать на небольшие расстояния.
Некоторые рыбы могут обманывать врагов своей внешностью. Саблезубая морская собачка прикидывается губаном, которого не трогают акулы и другие рыбы, потому что он чистит их от паразитов. Морская собачка обманывает акул и крупных рыб своей внешностью, подплывает к ним, а потом неожиданно нападает, откусывая от них кусочки мяса.
Некоторые рыбы и морские животные для собственной безопасности используют камуфляж. В коже каракатицы есть капсулы с желтым, красным, черным и коричневым пигментами. Когда она чувствует угрозу, ее мозг посылает сигнал и тело окрашивается в цвет окружающих ее камней и песка и она сливается с фоном.
Большинство рыб с удовольствием поедают икру и мальков, которые им попадаются, даже своих собственных. Но у некоторых видов, например у тех, что строят гнезда, самцы защищают потомство от других рыб. У цихлид оба родителя защищают икру и по очереди подгоняют к кладке свежую воду. Они оберегают кладку и мальков от других рыб и убивают любого хищника, который подберется слишком близко. Некоторые цихлиды подгоняют мальков из одной кладки поближе к другой кладке икры, чтобы было легче охранять потомство.
Рыбам, живущим в холодных морях Антарктики, помогает гликопротеин в крови, который препятствует замерзанию. Это позволяет рыбам жить в ледяной воде. Так выживают тресковые и ледяные рыбы. У таких антарктических рыб, как барракуда, скаты, криль и миктофовые рыбы, кровь циркулирует очень медленно. Так они сохраняют необходимую для жизни энергию.
Иглобрюхи защищаются, набирая воду в тело и раздуваясь, чтобы казаться больше и страшнее. Иголки есть у него даже на брюшке.
Если размера недостаточно, чтобы отпугнуть неприятеля, иглобрюх отравляет его. Яд, тетродотоксин, вырабатывают также голубокольчатые осьминоги. Этот яд в 1200 раз сильнее цианида. Иглобрюх вырабатывает количество яда, достаточное, чтобы отравить 30 человек!
Рыбы, которые живут в самых глубоких частях океана, биолюминисцентные, то есть могут светиться в темноте. В их организме вырабатываются определенные ферменты, которые позволяют рыбам излучать слабый свет и ориентироваться в темной воде.
У этих рыб большие глаза и длинные выросты на теле, помогающие им находить добычу. Именно благодаря светящимся рыбам самые глубокие части океана называются «сумеречной зоной».