化學物質有一個特點，就是一旦它們以某種方式發生反應，它們組成的化合物就與原來的元素沒有絲毫相似之處了。例如，將碳、氫、氧透過某種方式一起反應，能夠得到葡萄糖（C6H12O6）。換一種方式反應，會得到醋（C2H4O2）。再換一種方式反應，還可以得到脂肪（檢視脂肪揭秘）。還有反應方式能夠得到乙醇（C2H5OH）。葡萄糖、脂肪、乙醇和醋彼此毫無相似之處，但它們都是由同樣的元素組成的。說到氫氣和氧氣，如果讓它們透過某種方式反應，就得到了液態的水（H2O）。人們無法呼吸液態水的原因是，生成水的氧與兩個氫原子束縛在一起，導致肺無法呼吸生成的這種液體。這種形態的氧對人類的肺來說是沒有用處的。魚類呼吸的氧並不是H2O中的氧，而是溶解在水中的O2（氧氣）。很多不同的氣體都能夠溶解在液體中，最常見的例子就是碳酸飲料。在這些飲料中，水中溶解的二氧化碳氣體非常多，以致它們以泡泡的形式冒出來。魚類利用它們的鰓來“呼吸”溶解在水中的氧氣。實際上從水中吸出氧氣並不那麼容易——空氣中含有的氧氣是同體積水中氧氣的20倍。並且，水比空氣更重更稠，所以移動它要要耗費更多的能量。魚類的鰓能夠起作用的主要原因是因為魚類是冷血動物，這降低了它們對氧氣的需求量。溫血動物如鯨魚同人類一樣呼吸空氣，因為它們很難用鰓來吸收足夠的氧氣。人類無法在水下呼吸，因為人類的肺並沒有足夠大的表面積從水中吸收足夠的氧氣，人類肺的內部構造更適合於處理空氣而不是水。不過，人類進行過在其他液體中呼吸的嘗試，如碳氟化合物的試驗。碳氟化合物能夠溶解足夠多的氧氣，這樣肺就可以將其中的氧吸收出來。