Nelle cellule procariotiche, la respirazione si verifica nel citoplasma; nelle cellule eucariotiche, il processo inizia nel citoplasma, ma la maggior parte delle reazioni chimiche si verificano nei mitocondri. La respirazione è il processo di rilascio di energia per i processi biologici sotto forma di ATP (adenosina trifosfato).
La respirazione è una serie di reazioni chimiche che possono verificarsi sia in presenza di ossigeno che nella sua assenza per produrre una molecola ad alta energia utilizzata da tutta la vita sulla terra a livello cellulare. Le cellule con nucleo utilizzano tipicamente la respirazione aerobica. La respirazione cellulare aerobica prende il prodotto della glicolisi, che si verifica nel citoplasma e la utilizza in una serie di reazioni chimiche nei mitocondri della cellula.
I mitocondri sono organuli a forma di fagiolo presenti in tutte le cellule eucariotiche. All'interno dei mitocondri, ci sono un gran numero di creste interne che aumentano la superficie attraverso la quale un gradiente di concentrazione può essere utilizzato nelle trasformazioni chimiche che creano energia cellulare.
La produzione di ATP, con i processi aggiuntivi consentiti dall'aggiunta di ossigeno, produce molta più energia per la cellula rispetto alla respirazione anaerobica. La respirazione aerobica produce un totale di 38 ATP per molecola di glucosio, dove anaerobico produce solo 2 ATP. Quando le cellule eucariotiche esauriscono l'ossigeno, possono comunque produrre energia attraverso la respirazione anaerobica.