Pęcherz pławny spełnia kilka funkcji, przy czym najistotniejsza jest jego rola jako organu hydrostatycznego. Oznacza to, że umożliwia on rybie poruszanie się bez większego wysiłku na różnych głębokościach, ponieważ regulując zawartość gazów dostosowuje się ona do ciśnienia panującego na różnych poziomach. Na niewielkie zmiany nie reaguje jednak ryba zmianą ciśnienia w pęcherzu, ale utrzymuje pozycję poruszając płetwami.
Ryby karpiowate mają pęcherz pławny złożony z dwóch części, przedniej (większej) i tylnej (mniejszej), połączonych wąskim kanalikiem. Umożliwia to im przyjęcie bez trudu pozycji pionowej. Na przykład przy niedostatku tlenu karp „stoi” głową ukośnie w górę i nabiera powietrza przy powierzchni („trąbi”); część gazów przesuwa się wtedy z tylnej komory pęcherza do przedniej, dzięki czemu ciężar ciała przeniesiony zostaje do tyłu, a przód jest odciążony. W czasie zimy karp zachowuje się odmiennie – przyjmuje pozycję głową skośnie w dół, przy czym zwiększa się tylna część pęcherza kosztem przedniej. U niektórych ryb (karp, sum) pęcherz pławny działa także jako barometr, a to dzięki połączeniu – za pomocą tzw. aparatu Webera – z błędnikiem. Przednia, elastyczna część pęcherza przy zmianie ciśnienia atmosferycznego może się znacznie rozciągać lub kurczyć, co jako drgania rejestruje aparat Webera i przekazuje do labiryntu usznego. Wyczuwane w ten sposób obniżenie się ciśnienia barometrycznego skłania ryby do podpływania blisko powierzchni w oczekiwaniu burzy, która przyniesie na powierzchnię wody pokarm (głównie owady). Pęcherz pławny spełnia także rolę pomocniczego narządu oddechowego. U większości ryb funkcja ta nie ma większego znaczenia, ponieważ – np. u karpia czy lina – tlen z pęcherza pławnego umożliwiłby oddychanie przez bardzo krótki czas — około 4 minuty. Okoń znajdując się w niedotlenionej wodzie zmniejsza stopniowo zawartość tlenu w pęcherzu z początkowych 19-25 % do 5-0 %, co oznacza, że tlen ten wykorzystuje do oddychania. Jednocześnie może wydalać szkodliwy dwutlenek węgla. Inaczej jest w przypadku lina – stwierdzono, że nawet dusząc się z powodu braku tlenu utrzymuje stały (ok. 8 %) jego poziom w pęcherzu pławnym.
Ciekawy (i skuteczny) jest sposób wykorzystywania pęcherza pławnego jako narządu oddechowego przez piskorza albo muławkę. Muławka żyje w bagnistych wodach, gdzie tlenu jest bardzo mało, a jego zawartość jest zmienna. Gdyby uniemożliwić tej rybie dostęp do powierzchni, zginęłaby po 24 godzinach, ponieważ niedotlenienie wody rekompensuje sobie muławka wypływając na powierzchnię i napełniając pęcherz pławny powietrzem. Jest to możliwe, bo ścianki pęcherza są silnie ukrwione przez naczynia włosowate i wymiana gazów przebiega podobnie jak w skrzelach. O wiele dłużej może zatem przebywać muławka w wilgotnym środowisku bez wody niż w wodzie ubogiej w tlen. Pęcherzem pławnym posługują się niektóre ryby przy wydawaniu porozumiewawczych dźwięków („mowa” ryb).
