Многое в строении костных рыб сходно с тем, что было описано у хрящевых. Вместе с тем у них выражены новые черты более высокой морфофизиологической организации. Прежде всего это проявляется в окостенении их внутреннего скелета и в появлении у многих видов различных костных образований в коже. Это делает более прочной опорно-двигательную систему тела, защищает внутренние органы. Существенные изменения заметны в строении жаберного аппарата: у костных рыб развиты жаберные крышки, защищающие органы дыхания.

Большое значение у костных рыб имеет такой своеобразный орган, как плавательный пузырь. Он представляет собой выпячивание кишечника, более или менее обособившееся и превратившееся в гидростатический аппарат — один из органов, связанных с плаванием. У одних рыб (например, осетровых, двоякодышащих, кистеперых) он еще открывается в кишечник; у других (и таких большинство) пузырь не имеет связи с кишечником. При сжатии пузыря тело рыбы уменьшается в объеме, относительно тяжелеет, и рыба опускается в глубину. Если же плавательный пузырь, наоборот, расширяется, объем тела рыбы увеличивается, но относительная масса ее становится меньше. Теперь рыба поднимается в верхние слои воды. Таким образом плавательный пузырь помогает ей без большой затраты мышечной энергии держаться на разных глубинах.

Классификация костных рыб крайне затруднительна, и единого взгляда на нее еще нет. Мы рассматриваем в этом классе четыре подкласса: хрящекостные, лучеперые, двоякодышащие и кистеперые.