Wszystkie żywe organizmy biorą udział w jakiejś formie oddychania komórkowego. Dotyczy to bakterii, grzybów, protistów, roślin i zwierząt. Oddychanie komórkowe jest czasem nazywane oddychaniem tlenowym, ponieważ wymaga tlenu, chociaż kilka organizmów może oddychać beztlenowo, oddychać bez tlenu.
Wszystkie formy życia wymagają energii, aby poruszać się, rosnąć, naprawiać uszkodzenia i rozmnażać się. Wiele organizmów, takich jak rośliny i algi, jest w stanie wytworzyć własną energię ze światła słonecznego. Te fotosyntetyzujące organizmy stanowią podstawę odpowiednich łańcuchów pokarmowych, a wszystkie kolejne organizmy w tych łańcuchach pokarmowych uzyskują energię poprzez spożywanie tego fotosyntetyzującego życia lub konsumowanie innych organizmów, które polegają na życiu fotosyntetyzującym.
Energia chemiczna, którą wszystkie organizmy nabywają poprzez fotosyntezę lub konsumpcję, dostarcza komórkom składników odżywczych, takich jak złożone i proste cukry, tłuszcze i aminokwasy. Te składniki odżywcze są rozkładane w procesie oddychania komórkowego w obecności tlenu. Końcowym produktem komórkowego procesu oddychania jest bogata w energię cząsteczka zwana ATP. Ta ATP jest najprostszą formą energii wykorzystywaną przez całe życie.
Beztlenowe formy życia wykorzystują inne czynniki utleniające oprócz tlenu, aby rozbić złożone składniki odżywcze na prostsze. Te utleniacze obejmują siarczany i azotany, ale nie są tak wydajne w utlenianiu jak tlen.