Wie die meisten Fische atmen Goldfische über Kiemen. Kiemen sind dünne, gefiederte Strukturen an beiden Seiten des Kopfes. In den Kiemen winzige Blutgefäße nehmen Sauerstoff aus dem Wasser auf.
Goldfische nehmen Wasser durch das Maul, leiten es über die Kiemen. Beim Durchströmen diffundiert Sauerstoff ins Blut, Wasser wird durch Kiemenöffnungen ausgestoßen.
Irrtümlich wird oft angenommen, Goldfische nutzten ein Labyrinthorgan zum Luftatmen. Diese Anpassung besitzen andere Fische (z. B. Kampffische, Guramis). Goldfische sind vollständig auf Kiemenatmung angewiesen.