Spijsvertering: De spijsvertering heeft 3 functies: het fijnmaken en vermengen van voedsel, het chemisch afbreken van voedsel, en het opnemen van voedingsstoffen. Koi hebben geen maag; voedsel wordt verteerd in het bijzonder lange darmkanaal. Als de voedingsstoffen door het bloed zijn opgenomen, wordt het vaste onverteerbare materiaal uitgescheiden.

Milt: De milt, een compact donkerrood orgaan, ligt vlakbij het darmkanaal en de lever. De milt produceert rode en witte bloedlichaampjes en slaat ze op.

Lever: Bij de koi is de lever zeer groot en bestaat hij uit verscheidene kwabben. De belangrijkste functie van de lever is het opslaan van glycogeen ( een opgeslagen vorm van glucose) en in mindere mate het opslaan van andere voedingsstoffen. Als de glucose en andere enkelvoudige suikers door de weefsels en organen zijn opgebruikt, geeft de lever het opgeslagen glycogeen vrij. Deze stof wordt vervolgens afgebroken tot glucose, waardoor de cellen 'brandstof ' krijgen. De lever breekt ook oude en beschadigde bloedlichaampjes af. Hierbij wordt gal geproduceerd, die wordt opgeslagen in de galblaas. Vanuit de galblaas loopt een buisje naar het darmkanaal, waar het gal met vaste stoffen wordt gemengd.

Pancreas: Deze bestaat uit zacht weefsel en lijkt op de lever. De pancreas produceert spijsverteringsenzymen die in het darmkanaal worden gebracht om het voedsel chemisch af te breken.

Nieren: De nieren bestaan uit 2 organen die zich in het bovenste gedeelte van het lichaam bevinden, aan de weerszijden van de wervelkolom of ruggengraat. Elk van de 2 nieren is eigenlijk een stelsel van buisjes die dicht omgeven zijn door een netwerk van kleine bloedvaatjes ( capillaire buizen genaamd). Deze buisjes zijn verbonden met een kanaalstelsel dat uitmondt in 1 buis, de ureter, die net voor de anus zit en waar de urine door wordt afgevoerd. Doordat de capillaire buizen en de nierbuisjes zo dicht tegen elkaar aan zitten, kunnen afvalstoffen gemakkelijk uit het bloed in de buisjes komen; het bloed wordt zo continue gefiltreerd. De afvalstoffen bevatten o.a. stikstofverbindingen die in weefsels vrijkomen bij het omzetten van eiwitten. Deze verbindingen zouden giftig zijn voor de cellen als ze niet door het bloed afgevoerd werden naar de nieren. Daar worden ze uit het bloed gehaald en uitgescheiden via de kieuwen. De nieren reguleren ook de waterhuishouding ( urine bestaat voornamelijk uit water) evenals het soort en de hoeveelheid zouten in het lichaam van de koi.

Voortplantingsorganen: Bij de mannetjes zijn dit de testikels, bij de vrouwtjes de ovaria. de testikels zijn tamelijk compact en gelijkmatiger gevormd dan de ovaria. Hoewel er door het jaar heen kunnen er verschillen optreden, zien ze er in de paaitijd niet anders uit dan daarbuiten. De testikels produceren spermatozoïden, waarvan er in de paaitijd vele miljoenen kunnen worden geproduceerd. De ovaria zijn relatief kleine organen die bij een geslachtsrijpe koi onregelmatig van vorm zijn. Het hele jaar door kunnen er eieren in de ovaria worden gevonden, maar buiten de paaitijd is het aantal vruchtbare eitjes erg laag. Wanneer het vrouwtje klaar is om te paaien, stromen de eitjes in een centraal gelegen holte in het ovarium; ze komen vervolgens in de eileider terecht en worden bij de anus uitgestoten.

Zwemblaas: Dit orgaan helpt de koi bij het zwemmen doordat het de koi een opwaartse kracht verleent. De zwemblaas bestaat uit een uitgerekte ovalen zak die tegen de bovenkant van de lichaamsholte aan ligt, net onder de wervelkolom en de nieren. De zwemblaas is bijna in 2 delen gesplitst door een vernauwing, waar een buis zit die de zwemblaas met het darmkanaal verbindt. Bij een koi-embryo ontwikkelt de zwemblaas zich als een minieme uitstulping van het darmkanaal. Dit verbindingsbuisje stelt de koi in staat de zwemblaas 'bij te vullen' door aan het wateroppervlak wat lucht naar binnen te happen. Deze luchtbel komt dan in het darmkanaal en wordt door een buisje in de zwemblaas 'gepompt'. De samenstelling van gassen in de zwemblaas is min of meer gelijk aan die van lucht.

Hersenen: De hersenen zijn roze en zacht en liggen in de botachtige schedel. Tijdens de embryonale ontwikkeling van de koi ontwikkelen de hersenen en het zenuwstelsel zich als buisje. Het voorste gedeelte groeit vervolgens uit tot de hersenen; de buis blijft bestaan als holtes of blaasjes die gevuld zijn met een vloeistof. De hersenen bestaan uit 3 gedeelten; de voorste hersenen, de middenhersenen, en het verlengde ruggenmerg. Vooraan bij de voorste hersenen liggen de olfactorische kwabben, een kwab voor ieder paar neusgaten aan weerzijden van de kop. Hier gaan de zenuwimpulsen van de neusgaten naartoe en worden ze omgezet in de waarneming van het ruiken. De voorste hersenen bevatten ook de lichtgevoelige pijnappelklier en de hypofyse, die voor de hormoonproductie zorgt. Tijdens de ontwikkeling van het embryo zorgt een deel van de voorste hersenen ervoor dat de ogen gevormd worden + de oogzenuwen en de pijnappelklier. De pijnappelklier, die aan de bovenkant van de voorste hersenen ligt, is lichtgevoelig. Men vermoedt dat de pijnappelklier een overblijfsel is van een 2e paar ogen die een verre voorouder uit de lijn der gewervelde dieren had. Bij koi merkt de pijnappelklier veranderingen in daglengte en stimuleert ze de aanmaak van voortplantingshormonen in de paaitijd. De hypofyse produceert hormonen die de groei en de voortplanting stimuleren. De belangrijkste functie van de middenhersenen is het interpreteren van signalen die via de zenuwen binnenkomen, met name signalen die te maken hebben met beweging en de houding van de koi in het water. Bovenop de middenhersenen bevinden zich 2 ovale optische kwabben die zenuwprikkels uit de ogen interpreteren en zodoende belangrijk zijn voor het gezichtsvermogen. De functie van het verlengde ruggenmerg is onduidelijk; het verlengde ruggenmerg lijkt het coördinatiecentrum voor beweging, evenwicht en lichaamshouding.

Ruggenmerg: Het ruggenmerg is het achterste verlengde van de hersenen. Het strekt zich uit over bijna het gehele lichaam en is verbonden met veel van de belangrijke zenuwen. Zoals bij veel gewervelde dieren fungeert het ruggenmerg als 'doorgeefluik' voor zenuwimpulsen tussen het lichaam en de hersenen.

Zenuwstelsel: Dit stelsel geeft zintuiglijke informatie, zoals smaak, gevoel, reuk en smaak, door aan de hersenen en activeert de weefsels, klieren en spieren. Er zijn 2 soorten zenuwstelsels: het zenuwstelsel en het willekeurige zenuwstelsel. Het zenuwstelsel  regelt de 'onbewuste' activiteiten van organen als de kieuwen, de darm en bepaalde klieren. De koi heeft dus geen 'weet' van het functioneren van dit zenuwstelsel. het willekeurige zenuwstelsel daarentegen geeft signalen door die bewuste activiteiten in gang zetten, zoals het samentrekken van de spieren om een bepaalde beweging te maken.