Neben der Absorption von Sauerstoff tragen die Kiemen auch dazu bei, Kohlendioxid auszuscheiden, was ein Abfallprodukt der Atmung darstellt. Kohlendioxid wird ins Wasser freigesetzt, wenn das Blut durch die Kiemenfilamente fließt.
Die Kiemen einer Regenbogenforelle sind sehr effizient, um Sauerstoff aus dem Wasser zu absorbieren. Dies liegt daran, dass die Kiemenfilamente sehr dünn sind, was eine große Oberfläche für die Absorption von Sauerstoff ermöglicht. Die Blutgefäße in den Kiemenfilamenten liegen ebenfalls sehr nahe an der Oberfläche der Filamente, was die schnelle Diffusion von Sauerstoff in das Blut ermöglicht.