Kilka ssaków morskich ma możliwość przedłużonego nurkowania trwającego ponad godzinę. Rekord należy do pieczęci słoni, która może przebywać pod wodą nawet przez dwie godziny.
Wśród wielorybów kaszalot wstrzymuje oddech najdłużej, często wykonując 90-minutowe nurkowania podczas polowania na bardzo głębokiej wodzie. Nurkujące ssaki spowalniają częstość akcji serca i przecinają krew od kończyn do najważniejszych narządów podczas głębokich nurkowań. Ostatnie badania pokazują, że mają również białko wiążące tlen o nazwie mioglobina w mięśniach, pozwalając im na przechowywanie tlenu w tkance mięśniowej podczas nurkowania. Podczas gdy nie wstrzymują oddechu w konwencjonalnym sensie, niektóre słodkowodne żółwie hibernują pod wodą nawet przez sześć miesięcy. Ten wyczyn polega na spowolnieniu tempa przemiany materii i pochłanianiu tlenu przez otaczającą wodę przez skórę.
