В дыхательной системе тоже имеется ряд особенностей.
Непарная ноздря запирается плотными кожно-мышечными складками таким образом,
что выступы одной заходят во впадины другой. Над черепом располагается ряд
особых парных воздухоносных мешков: верхних - дорзальных, нижних -
проксимальных, задних - назофронтальных с дополнительными полостями и боковых -
энтеролатеральных.
Их функция состоит в запирании носового прохода при нырянии, причем чем
больше давление воды, тем сильнее их действие. Кроме того, они участвуют в
издавании звуков. Гортань вдается в хоаны в виде трубки, образованной вытянутыми
черпаловидными хрящами и надгортанником. Эту трубку охватывает особый мышечный
сфинктер. В бронхиолях имеются кольцевые сфинктеры из гладких мышц (у
бутылконосов отсутствуют). Они развиты лучше всего у мелких видов, которые часто
выныривают и соответственно часто дышат и имеют большую относительную емкость
легких. Очевидно, система сфинктеров служит приспособлением именно к изменению
давления в легких во время частых ныряний и сильных вдохов и выдохов. В головном
мозге хорошо развиты вентральные ядра слухового нерва, передние оливы и т. п.. В
органе слуха имеются значительные отличия от усатых китов в форме барабанной
кости и способе ее причленения к черепу.