蚯蚓以體表進行氣體交換。氧溶在體表濕潤薄膜中，再滲入角質(zhì)膜及上皮，到達微血管叢，由血漿中血紅蛋白與氧結(jié)合，輸送到體內(nèi)各部分。蚯蚓的上皮分泌粘液，背孔排出體腔液，經(jīng)常保持體表濕潤，有利于呼吸作用。有人認為蚯蚓也能在水中進行呼吸或行泛氧呼吸。

蚯蚓的排泄器官為后腎管，一般種類每體節(jié)具一對典型的后腎管，稱為大腎管。環(huán)毛屬蚯蚓無大腎管，而具有三類小目管：體壁小腎管（parietalmicronephridium）位體壁內(nèi)面，極小，每體節(jié)約有200一250條，內(nèi)端無腎口，腎孔開口于體表。隔膜小腎管（septal micronephridiumm）位第14體節(jié)以后各隔膜的前后側(cè)，一般每側(cè)有40一50條，有腎口呈漏斗形，具纖毛，下連內(nèi)臟有纖毛的細腎管，經(jīng)內(nèi)腔無纖毛的排泄管，開口于腸中。咽頭小腎管（pharyngeal micronephridium）位咽部及食管兩側(cè)，無腎口，開口于咽。后二類腎管又稱消化腎管。各類小腎管富微血管，有的腎口開口于體腔，故可排除血液中和體腔內(nèi)的代謝產(chǎn)物。腸外的黃色細胞可吸收代謝產(chǎn)物，后脫落體腔液中，再入腎口，由腎管排出。