Nei sarcopterigi (e in alcuni attinopterigi) i polmoni invece si conservano come strutture di respirazione accessorie. In particolare nei dipnoi, o pesci polmonati. Questi pesci vivono in specchi d'acqua dolce e paludi, sottoposti a frequenti siccità, e sono in grado di tollerare anche lunghi periodi al di fuori dell'acqua. Tra gli antenati di questi organismi sono da ricercarsi anche i primi vertebrati terrestri, antenati dei moderni tetrapodi.