Дыхание обеспечивает получение энергии путем поглощения кислорода для окисления органических веществ: углеводов, жиров и белков. Дыхание совершается с участием дыхательных ферментов (оксидазы, цитохрома и др.), т. е. подобно тому, как у многоклеточных. При распаде белков конечными продуктами будут С02, вода, азотистые вещества, в частности мочевина и мочевая кислота. Процесс дыхания (диссимиляция) в сочетании с ассимиляцией — основное свойство жизнедеятельности всякой живой материи. У некоторых диссимиляция осуществляется брожением, при котором происходит расщепление органических веществ с освобождением энергии.
Протозоа имеют неодинаковую потребность в кислороде. У инфузорий с их сложной организацией и поведением интенсивность газообмена значительно выше, чем у амеб. Кроме того, данные газообмена показывают приспособленность отдельных видов животных к существованию в условиях разной концентрации кислорода. Многие протозоа способны жить при ничтожном содержании его в среде. К таким относятся донные обитатели илистых грунтов в озерах и прудах, где и в летний сезон недостаток кислорода — обычное явление. К категории невзыскательных к кислороду животных надо причислить ряд паразитов, которые подобно дизентерийной амебе живут в кишечнике хозяина почти в анаэробных условиях. Примечательна способность протозоа водоемов временно переносить анаэробные условия в активном состоянии или впадая в анабиоз.