Mai multe mamifere marine sunt capabile de scufundări prelungite, care durează peste o oră. Recordul aparține sigiliului de elefant, care poate rămâne sub apă timp de până la două ore la un moment dat.
În cazul balenelor, balena de spermă își reține respirația cea mai lungă, adesea făcând scufundări de 90 de minute în timp ce vânează în apă foarte adâncă. Mamele scufundate își încetinesc ritmul cardiac și alunecă sânge de la extremitățile lor organelor vitale în timpul scufundărilor profunde. Studiile recente arată că aceștia au, de asemenea, o proteină care leagă oxigenul, denumită mioglobină în mușchii lor, permițându-i să stocheze oxigen în țesutul muscular atunci când se scufundă. În timp ce ei nu își rețin respirația în sensul convențional, unele țestoase de apă dulce hibernate de fapt, sub apă timp de șase luni. Acest lucru implică încetinirea ritmului metabolic și absorbția oxigenului din apa din jur prin piele.
