Trong số những cách thích nghi độc đáo của cá hồi là khả năng di chuyển giữa nước ngọt và nước mặn, thích di cư trong khi nước đục để tránh động vật ăn thịt và sự phát triển của các quần thể địa phương độc đáo, với các biến thể dường như có lợi cho sự đa dạng di truyền . Mặc dù có vẻ ngoài, cá hồi là một trong những loài cá tiến hóa cao nhất.
Cá hồi thích nghi để chuyển từ nước ngọt sang nước mặn khi còn nhỏ, sau đó trở lại nước ngọt khi sinh sản trưởng thành. Quá trình di chuyển này được thực hiện bằng cả sự thích nghi về sinh lý và hành vi.
Một trong những cách thích nghi thú vị nhất của chúng là ở hành động uống nước đơn giản. Khi cá con rời nước ngọt lần đầu tiên, cá hồi sống vài tuần đến vài tháng ở vùng nước lợ, dần dần thích nghi với độ mặn lớn hơn của đại dương. Vì nước biển có hàm lượng natri cao hơn nhiều so với máu, chúng bắt đầu uống nhiều nước, nhưng tạo ra ít nước tiểu hơn, vì nước tiểu của chúng trở nên cô đặc để loại bỏ muối. Ngược lại, khi quay trở lại sông quê hương để đẻ trứng, chúng sẽ đảo ngược quá trình, một lần nữa trải qua vài tuần ở vùng nước lợ để tái thích nghi với nước ngọt. Mặc dù ngừng uống nước hoàn toàn nhưng chúng vẫn đi tiểu nhiều hơn để ngăn không cho nạp nước vào cơ thể.
Một nghiên cứu được báo cáo vào năm 2012 trên tạp chí khoa học Nature ghi nhận rằng cá hồi hồng Thái Bình Dương thích nghi với nhiệt độ nước ấm hơn bằng cách di cư sớm. Các nhà khoa học tin rằng những hành động này có thể mang tính di truyền cũng như cơ sở hành vi.
