O produto de excreção nitrogenada dos insetos é o ácido úrico, substância que requer pequeníssima quantidade de água para a sua eliminação (outro fator importante na adaptação dos insetos ao meio terrestre).

Quando a temperatura está mais baixa ou quando o animal está menos ativo, a respiração pulmonar se torna menos importante do que a respiração cutânea.

Espiráculos: são aberturas localizadas lateralmente no tórax e abdômen da maioria dos insetos, um par por segmento e tem a função de filtrar o ar e evitar perda de agua.

Traqueias: são tubos elásticos formados que contem endotraqueia, tenidia, ectotraqueia e membrana basal.

Traqueolas: são canalículos que partem da célula terminal constituindo-se em interface úmida entre o ar e as células.

Sacos aéreos: são traqueias dilatadas com função de aumentar a quantidade de oxigênio respirado. 
Tem a função de ajudar no voo.

Nesse tipo de respiração, o fluxo de ar é regulado pela abertura e fechamento dos poros especiais, situados no exoesqueleto, sendo conduzido pelo corpo através do sistema traqueal, com cada tubo terminando em uma célula especializada para a troca de gases com outras células do corpo. 

As contrações da musculatura corporal funcionam como fole, bombeando e expulsando ar dos túbulos. Dessa forma o ar entra como oxigênio e sai como gás carbônico. As traqueias estão diretamente em contato com os tecidos. Isso quer dizer que, nos insetos, o sistema respiratório funciona independentemente do sistema circulatório.

Insetos pequenos dependem, da difusão passiva do ar no sistema traqueal. Insetos maiores requerem ventilação ativa, proporcionada pelos músculos abdominais.

As setas apontam os espiráculos.

As brânquias das ninfas são conectadas a tubos traqueais que distribuem oxigênio ao longo do corpo. Esse sistema de tubos traqueais se abre para o ambiente através de espiráculos quando o estágio de imago é atingido. Os espiráculos consistem em duas aberturas alongadas no tórax e oito no abdômen. Essa mudança de estrutura respiratória é reflexo da diversidade de estilos de vida ao longo do ciclo de vida das efeméridas, pois elas habitam, em momentos diferentes, tanto o meio aquático quanto o terrestre. 

A larva do Aedes aegypti é composta de cabeça, tórax e abdômen. O abdômen é dividido em oito segmentos. O segmento posterior e anal do abdômen tem quatro brônquias lobuladas para regulação osmótica e um sifão ou tubo de ar para a respiração na superfície da água. O sifão é curto, grosso e mais escuro que o corpo. Para respirar, a larva vem à superfície, onde fica em posição quase vertical. Movimenta-se em forma de serpente, fazendo um S em seu deslocamento. É sensível a movimentos bruscos na água e, sob feixe de luz.

As larvas podem ser encontradas em igarapés, rios, lagos e poças, sempre associadas a algum tipo de substrato, entre pedras, troncos, raízes de fundo, raízes de corredeiras e folhiços.

Nas larvas de odonatos, algumas trocas gasosas ocorrem diretamente através da parede do corpo, mas temos algumas especificações: as larvas dos Zygoptera, as Donzelinhas, têm em geral o corpo esguio, apresentando no final do abdômem três brânquias lamelares ou filamentosas, freqüentemente usadas na natação. As larvas de Anisoptera, libélulas, de corpo mais robusto, não apresentam os filamentos caudais e respiram por meio de brânquias traqueais retais. Em contraste com os dos adultos, as pernas são normalmente posicionadas no tórax, bem desenvolvidas e bastante longas. 

O sistema respiratório é formado por brânquias em forma de pente, sustentadas por arcos branquiais ósseos ou cartilagíneos e localizadas no interior de uma câmara comum de cada lado da faringe. Essa câmara está coberta por um opérculo, fino e de margens livres abaixo e atrás. Os arcos branquiais apresentam expansões que protegem os filamentos brânquiais de partículas duras e evitam a passagem de alimento pelas fendas branquiais. Nas brânquias existe um mecanismo de contracorrente entre a água e o sangue que as irriga, aumentando a eficiência das trocas gasosas.