Os pepinos-do-mar respiram pelo ânus.

Os pepinos-do-mar possuem um órgão interno especializado chamado árvore respiratória. Este órgão consiste em dois tubos longos e ramificados conectados à cloaca, que é a abertura posterior do animal. Para respirar, o pepino-do-mar utiliza músculos para sugar a água para dentro da cloaca. Essa água é então forçada para minúsculos túbulos, onde o oxigênio penetra no fluido corporal do animal.Um pepino-do-mar como o <i>Holothuria scabra</i> bombeia água de 10 a 20 vezes por minuto. Este método é extremamente eficiente para animais que vivem no leito oceânico, onde os níveis de oxigênio podem ser baixos. O processo é inteiramente diferente da forma como os peixes utilizam as brânquias nas laterais de suas cabeças.Essa abertura também serve para outros propósitos. Alguns peixes pequenos, como o peixe-agulha (Fierasferidae), nadam para dentro do ânus do pepino-do-mar para se esconder de predadores. Pesquisadores da Universidade de Liège descobriram que esses peixes esperam o pepino-do-mar abrir a cloaca para respirar antes de entrarem rapidamente.Se um pepino-do-mar for atacado, ele pode expelir seus órgãos internos pela parte traseira. Isso é chamado de evisceração e serve para distrair o predador enquanto o animal foge. O pepino-do-mar consegue regenerar suas árvores respiratórias e outros órgãos em poucas semanas.