Aligatorii respire prin inhalarea aerului în plămâni. Ei nu au creveți și nu pot respira sub apă, deși pot rămâne sub apă pentru intervale de până la două ore și se crede că respirație chiar mai mult dacă este necesar.
Plămânii aligatori au un flux de aer unidirecțional, ceea ce înseamnă că aerul care se mișcă prin plămâni este în mare parte aer proaspăt și are un conținut ridicat de oxigen. Boli pulmonare au, de asemenea, un flux de aer unidirecțional. Plămânii mamiferelor au fluxul de aer bidirecțional, ceea ce înseamnă că aerul se deplasează înainte și înapoi în și din plămâni. Din acest motiv, aerul care intră în plămânii unui mamifer este amestecat cu aer care a fost în plămâni pentru un timp. Acest aer mixt are mai puțin oxigen. În plămânii aligatorilor, este disponibil mai mult oxigen pentru a difuza în sânge.
Aligatorii locuiesc în primul rând în apă proaspătă. Ei tind să se scufunde sub apă timp de 10 până la 15 minute. Când un aligator se dă sub apă, nările, urechile și gâtul sunt închise automat printr-o clapetă. Aceste clapete împiedică intrarea apei în plămâni sau în stomac. Aligatorii încetinesc ritmul cardiac și închid anumite linii de sânge în corpul lor, permițând mai mult sânge să ajungă la organele vitale. Sângele transportă oxigen la aceste organe, întârziind necesitatea respirației aligatorului.