Из внешних условий наибольшее влияние на потребление кислорода гидробионтами осуществляют температура и кислород. Кроме этого, величина газообмена зависит от солености воды, от ионного состава растворенных солей
, рН и других абиотических факторов. С биотических факторов наибольшее значение имеют концентрация и характер взаимодействия особей.
С повышением температуры газообмен может значительно возрастать, но эта зависимость носит очень сложный характер, поскольку является результирующей двух разнонаправленных процессов. С одной стороны, согласно законам химической кинетики температурные сдвиги ведут к ускорению всех ферментативных реакций, и газообмен усиливается. Параллельно этому начинают работать биохимические механизмы, компенсирующие температурные эффекты и стабилизируют уровень метаболизма. Могут изменяться концентрация ферментов, расти или ослабевать их активность, появляться изоферменты с другой сродством к субстратам. У некоторых организмов включение механизмов биохимической регуляции может происходить очень быстро (образование «мгновенных изоферментов»), в других, не адаптированных исторически к быстрым изменениям температуры, компенсаторный отзыв наступает позже и не всегда достаточный для сохранения гомеостаза. В итоге характер зависимости газообмена от температуры крайне различен в гидробионтов разного систематического положения, возраста и особенно неодинаковых по своему экологическому состоянию. Например, метаболизм литоральных беспозвоночных, живущих в условиях резкого изменения температуры, почти не проявляет зависимости от последней. Особенно слаба в них зависимость от температуры основного обмена, который может храниться на одном уровне в интервале от 10 до 25 ° С. Уплощенные или даже горизонтальные участки на кривых, связывающих газообмен с температурой, обнаруженные при изучении дыхания ряда моллюсков, рыб и других пойкилотермных животных. Участок температурной шкалы, в рамках которой величина дыхания относительно стабильна, называется «температурная зона адаптации». Можно думать, что эта зона соответствует той, в которой организмы, за счет работы регуляторных механизмов, способны сохранять подобный уровень обмена вопреки изменениям температуры. Показано, что температурная зона адаптации может в некоторых пределах сдвигаться в зависимости от конкретных условий пребывания особей. В ряде опытов с самыми гидробионтами хорошо наблюдается рост газообмена с повышением температуры, сходное с тем, которое описывается кривой Крога. Это, однако, не исключает возможности поддержки организмами подобного уровня газообмена вопреки температурным сдвигом. В кратковременных лабораторных опытах, длящиеся несколько часов, животные не всегда могут настроить систему регуляции на новые условия, и на время, разное для разных форм, газообмен очень резко зависит от температуры. В других гидробионтов, с более быстрым откликом, уже в течение опытов начинает проявляться компенсаторная регуляция и на кривой газообмена появляются уплощенные участки большей или меньшей длины. С увеличением срока влияния новых температурных условий уплощенные участки должны становиться яснее и наблюдаться у большего числа форм. Это положение хорошо подкрепляется данными о величине газообмена при температурной акклимации. Чем дольше она длится, тем меньше становится отклонения уровня дыхания от исходного. Показано, что у некоторых рыб, адаптированных к низким температурам, уровень метаболизма на 30-40% выше того, который стоит ожидать соответствии с кривой Крога. С падением концентрации кислорода ниже определенных значений, интенсивность газообмена гидробионтов обычно падает. У разных видов эта закономерность проявляется по-разному и часто прослеживается лишь в ограниченном диапазоне давлений кислорода. Тесная корреляция между давлением кислорода и величиной газообмена характерна для водных макрофитов. У рыб прослежено расширения интервала давлений кислорода, влияющие на газообмен, когда температура воды повышается.
Влияние солености на величину газообмена может быть двояким. С одной стороны, отклонение тоничности среды от наиболее благоприятной для организма сопровождается увеличением работы осморегуляторних механизмов, вызывает усиление дыхания. В других случаях изменение солености может угнетать жизнедеятельность организмов, и тогда их газообмен падает. Изменение интенсивности газообмена с повышением или понижением солености в пойкилоосмотичних животных прослеживается, конечно, только в кратковременных опытах. Если животные находятся в условиях измененной солености несколько дней, то обычно адаптируются к новой среде, и их газообмен возвращается к норме. Характерно также, что возвращение к норме свойственно и для темпа роста, что сначала сильно тормозится из-за изменения солености.
Кроме общей солености, на интенсивность дыхания могут влиять определенные ионы. Так, например, отмечено заметное снижение газообмена в рачков Pontogammarus robustoides и Sphaeroma pulchellum с повышением содержания Са2 +. На интенсивность дыхания может влиять активная реакция среды. В рачка Chydorus sphaericus оказывается максимум потребления кислорода со снижением рН до 5 и повышением до 9. Интенсивность газообмена гидробионтов обычно выше в проточной воде. С увеличением скорости течения воды газообмен особенно резко возрастает в типичных реофилив. Усиление дыхания с повышением проточности воды может быть связано с дополнительными энергетическими затратами на противостояние тока, а с другой стороны, отражает улучшение условий дыхания.
Установлено, что дыхание единичных особей может резко отличаться от того, которое наблюдается в группах. «Групповой эффект» прослежен в дыхании рыб, личинок хирономид, ракообразных и некоторых других животных. Снижение газообмена у рыб, находящихся в стаи, очевидно, связано с уменьшением количества беспорядочных движений.
Существенное влияние на уровень газообмена могут осуществлять метаболиты, выделяемые в воду особями своего вида. Например, в экспериментальных условиях, при высокой концентрации метаболитов уровень дыхания личинок хирономид снижается в 1,5-2 раза.