La presenza di ossigeno, sostanze nutritive e spazio per scartare i loro prodotti metabolici sono le condizioni per la respirazione cellulare negli organismi aerobici. Gli organismi anaerobici richiedono un'assenza di ossigeno e la presenza di diversi nutrienti dalle loro controparti aerobiche .
La respirazione è l'insieme dei processi metabolici che le cellule di un organismo vivente completano per convertire l'energia biochimica dai nutrienti in ATP. I nutrienti che le cellule aerobiche comunemente usano nella respirazione includono zucchero, amminoacidi e acidi grassi.
La respirazione comporta reazioni cataboliche, in cui le grandi molecole vengono scomposte in quelle più piccole. L'energia di legame chimico di queste grandi molecole viene rilasciata nel processo e utilizzata dalla cellula per svolgere un lavoro utile. Esempi di funzioni vitali che utilizzano l'energia prodotta durante la respirazione includono la biosintesi, la locomozione e il trasporto attivo di componenti chimici.
Per rompere queste molecole più grandi in quelle più piccole, le cellule richiedono ossigeno per ossidare queste molecole più grandi. Il tipo predominante di reazione nel processo respiratorio di qualsiasi organismo è la reazione redox, in cui alcuni componenti sono ossidati a scapito della riduzione di un altro componente.
La respirazione è a volte classificata come una reazione di combustione controllata perché il tasso di rilascio di energia dalla respirazione negli organismi viventi è molto più lento rispetto a quando queste reazioni si sono verificate in vitro.