La respirazione cellulare avviene negli organelli chiamati mitocondri. I mitocondri assorbono il glucosio, un tipo di zucchero e lo cambiano in presenza di ossigeno in una molecola ricca di energia chiamata ATP o adenosina trifosfato. Per ogni molecola di glucosio vengono prodotte 36 molecole di ATP.
Le cellule animali hanno in media da 1.000 a 2.000 mitocondri ciascuna. Le cellule che hanno un maggiore bisogno di energia come il cervello e le cellule muscolari, hanno molti più mitocondri. I mitocondri sono costituiti da una membrana interna ed esterna. La membrana esterna è più permeabile e lascia passare piccole proteine, ATP, ioni e sostanze nutritive. La membrana interna è meno permeabile e consente il libero passaggio di anidride carbonica, ossigeno e acqua. I macchinari e gli enzimi utilizzati per fare ATP si trovano all'interno della membrana interna.
