Tutti gli organismi viventi partecipano a una qualche forma di respirazione cellulare. Ciò include batteri, funghi, protisti, piante e animali. La respirazione cellulare è talvolta chiamata respirazione aerobica perché richiede l'intervento dell'ossigeno, sebbene alcuni organismi siano in grado di respirare anaerobicamente, respirare senza ossigeno.
Tutte le forme di vita richiedono energia per muoversi, crescere, riparare i danni e riprodursi. Molti organismi, come le piante e le alghe, sono in grado di produrre la propria energia dalla luce solare. Questi organismi fotosintetici formano la base delle loro rispettive catene alimentari e tutti gli organismi successivi in queste catene alimentari ottengono la loro energia consumando questa vita fotosintetica o consumando altri organismi che si basano sulla vita fotosintetica.
L'energia chimica che tutti gli organismi acquisiscono attraverso la fotosintesi o il consumo forniscono alle cellule nutrienti, come zuccheri complessi e semplici, grassi e amminoacidi. Questi nutrienti sono suddivisi nel processo di respirazione cellulare in presenza di ossigeno. Il prodotto finale del processo di respirazione cellulare è una molecola ricca di energia chiamata ATP. Questo ATP è la più semplice forma di energia usata da tutta la vita.
Le forme di vita anaerobiche usano altri agenti ossidanti oltre all'ossigeno per abbattere sostanze nutritive complesse in altre più semplici. Questi agenti ossidanti includono solfati e nitrati, ma non sono altrettanto efficienti all'ossidazione come ossigeno.