Sự hiện diện của oxy, chất dinh dưỡng và không gian để loại bỏ các sản phẩm trao đổi chất của chúng là điều kiện cho quá trình hô hấp tế bào ở các sinh vật hiếu khí. Các sinh vật kỵ khí yêu cầu không có oxy và sự hiện diện của các chất dinh dưỡng khác với các sinh vật hiếu khí của chúng .
Hô hấp là một tập hợp các quá trình trao đổi chất mà tế bào của một cơ thể sống hoàn thành để chuyển hóa năng lượng sinh hóa từ các chất dinh dưỡng thành ATP. Các chất dinh dưỡng mà tế bào hiếu khí thường sử dụng trong quá trình hô hấp bao gồm đường, axit amin và axit béo.Hô hấp liên quan đến các phản ứng dị hóa, trong đó các phân tử lớn bị chia nhỏ thành các phân tử nhỏ hơn. Năng lượng liên kết hóa học của các phân tử lớn này được giải phóng trong quá trình này và được tế bào sử dụng để làm công việc hữu ích. Ví dụ về các chức năng quan trọng sử dụng năng lượng được tạo ra trong quá trình hô hấp bao gồm sinh tổng hợp, vận động và vận chuyển tích cực các thành phần hóa học.
Để phá vỡ các phân tử lớn hơn này thành các phân tử nhỏ hơn, tế bào cần oxy để oxy hóa các phân tử lớn hơn này. Loại phản ứng chủ yếu trong quá trình hô hấp của bất kỳ sinh vật nào là phản ứng oxy hóa khử, trong đó một số thành phần bị oxy hóa với chi phí khử thành phần khác.
Hô hấp đôi khi được phân loại là phản ứng đốt cháy có kiểm soát vì tốc độ giải phóng năng lượng từ quá trình hô hấp ở cơ thể sống chậm hơn nhiều so với phản ứng này diễn ra trong ống nghiệm.