Oddychanie tlenowe zamienia glukozę i tlen w wodę i dwutlenek węgla. Energia z tej reakcji jest również używana do ponownego napełnienia zubożonych cząsteczek ADP w ATP, cząsteczkę, która służy do zasilania wielu funkcji komórka.
Oddychanie tlenowe jest zasadniczo procesem odwrotnym fotosyntezy, ponieważ fotosynteza zamienia wodę i dwutlenek węgla w glukozę i tlen, podczas gdy oddychanie tlenowe ma dokładnie odwrotne skutki. Należy zauważyć, że oddychanie tlenowe może zachodzić tylko w obecności tlenu. Bez tlenu zachodzi oddychanie beztlenowe. Oddychanie beztlenowe obejmuje jedynie glikolizę, która tworzy dwie cząsteczki ATP. W przeciwieństwie do tego, pełny proces oddychania tlenowego tworzy do 38 ATP, chociaż kilka cząsteczek ATP jest często zużywanych podczas tej reakcji.