Przed nurkowaniem ma miejsce wydech, a pozostałe w płucach powietrze znajduje się głównie w oskrzelikach, odcięte od pęcherzyków płucnych zastawkami. Uderzenia serca pod wodą są zwolnione, przyspieszają bezpośrednio po wynurzeniu. Rozszerzenie żyły głównej i obecność w niej zwieracza powstrzymują prawdopodobnie krew żylną od powrotu do serca w czasie pracy w warunkach bezdechu. Krew płetwonogich ma zwiększoną zdolność pochłaniania tlenu, a mięśnie mogą długo pracować w warunkach słabego utlenienia.
Wewnętrzna temperatura ciała wynosi 36,5–37,5° C. Dla zwierząt tych żyjących w zimnych wodach problem termoregulacji sprawia dużo trudności. Z związku z tym skóra ma temperaturę nieznacznie wyższą od ciepłoty wody morskiej, a dopiero w głębokości kilku cm występuje stała temperatura ciała. Ukrwienie skóry jest słabe. U nasady płetw znajdują się sieci tętniczo-żylne, w których ogrzewa się wychłodzona krew płynąca z płetw, a ochładza krew tęnicza płynąca do nich. W związku z tymi przystosowaniami ssaki te utrzymują stałą ciepłotę bez podnoszenia poziomu przemiany materii. Przy pobycie na lądzie, gdy grozi przegrzanie, głównym miejscem utraty nadmiaru ciepła są płetwy, opatrzone licznymi gruczołami potowymi.