Obecność tlenu, składników odżywczych i przestrzeni do odrzucenia produktów przemiany materii jest warunkiem oddychania komórkowego organizmów tlenowych. Organizmy beztlenowe wymagają braku tlenu i obecności różnych składników odżywczych z ich aerobowych odpowiedników .
Oddychanie to zestaw procesów metabolicznych, które komórki żywego organizmu uzupełniają, aby przekształcić energię biochemiczną z substancji odżywczych w ATP. Substancje odżywcze, których komórki tlenowe powszechnie używają do oddychania, to cukier, aminokwasy i kwasy tłuszczowe.
Oddychanie obejmuje reakcje kataboliczne, w których duże cząsteczki są dzielone na mniejsze. Energia wiązania chemicznego tych dużych cząsteczek jest uwalniana w procesie i wykorzystywana przez komórkę do wykonywania użytecznej pracy. Przykłady funkcji życiowych wykorzystujących energię wytworzoną podczas oddychania obejmują biosyntezę, lokomocję i aktywny transport składników chemicznych.
Aby rozbić te większe cząsteczki na mniejsze, komórki potrzebują tlenu do utleniania tych większych cząsteczek. Dominującym typem reakcji w każdym procesie oddechowym każdego organizmu jest reakcja redoks, w której jakiś składnik jest utleniany kosztem redukcji innego składnika.
Oddychanie jest czasami klasyfikowane jako kontrolowana reakcja spalania, ponieważ szybkość uwalniania energii z oddychania w żywych organizmach jest znacznie wolniejsza niż wtedy, gdy reakcje te miały miejsce in vitro.
