1. Nedostatok kyslíka :Vzduch obsahuje oveľa nižšiu koncentráciu kyslíka v porovnaní s vodou. Voda obsahuje asi 21% kyslíka podľa objemu, zatiaľ čo vzduch obsahuje iba asi 20,95% kyslíka. To znamená, že pre žiabre je k dispozícii výrazne menej kyslíka na extrahovanie zo vzduchu.
2. Štrukturálny kolaps :Filamenty žiabrov sú tenké, jemné štruktúry, ktoré sú podporované vodou. Keď sú vystavené vzduchu, majú tendenciu sa zrútiť kvôli gravitácii a nedostatku vztlaku, ktorú voda poskytuje. Tento kolaps znižuje povrchovú plochu dostupnú na výmenu plynu, čo ďalej obmedzuje absorpciu kyslíka.
3. Disikcia :Vzduch je suché prostredie v porovnaní s vodou. Pri vystavení vzduchu jemné žiabrové tkanivá strácajú vlhkosť a sú suché a krehké. Tento proces vysušenia poškodzuje žiabre, čo ich robí menej účinnými pri absorbovaní kyslíka.
4. výroba hlienu :Žiabry produkujú hlienu, ktoré im pomôžu chrániť ich pred škodlivými časticami a patogénmi vo vode. Avšak vo vzduchu môže byť hlien hrubší a lepší, upchá jemné žiabrové vlákna a ďalej brániť absorpcii kyslíka.
5. Osmoregulation :Vodné zvieratá používajú žiabre nielen na dýchanie, ale aj na osmoreguláciu, proces udržiavania správnej rovnováhy vody a solí vo svojich telách. Vo vzduchu je táto funkcia narušená, pretože žiabry nie sú schopné efektívne regulovať výmenu vody a iónov.
Vďaka týmto výzvam nie sú žiabre prispôsobené tak, aby fungovali mimo vody. Keď sa vodné zvieratá odstránia z vody, ich žiabre sa rýchlo stanú dysfunkčnými, čo vedie k hypoxii (deprivácia kyslíka) a prípadne smrti.