Các sinh vật đơn bào không thở theo nghĩa thông thường, nhưng chúng hô hấp bằng cách cho phép oxy đi vào màng tế bào thông qua quá trình khuếch tán. Vì rất nhỏ nên chúng không có các cơ quan, lỗ chân lông và lối vào để thở giống như các sinh vật đa bào.
Tất cả các sinh vật cần có khả năng thực hiện một số kiểu hô hấp để tồn tại. Việc sinh vật phát triển nhờ oxy hay một loại khí khác là phụ thuộc vào sinh vật, nhưng quá trình này đều giống nhau. Để năng lượng được tạo ra dưới dạng ATP, được sử dụng bởi tất cả các tế bào, cần phải có một số loại trao đổi khí. Các sinh vật đơn bào có thể truyền khí thừa của chúng qua thành tế bào và lấy oxy và các khí khác để giúp chúng tồn tại.
Có một số động vật trên Trái đất lớn hơn các sinh vật đơn bào nhưng vẫn lấy oxy theo cách tương tự. Ví dụ như cá có mang cho phép chúng thở. Ôxy từ nước mà chúng đang "thở" đi vào mang của chúng giống như cách ôxy đi vào một sinh vật đơn bào. Sau đó, nó được trao đổi để lấy các khí không cần thiết trong cơ thể cá. Không phải tất cả các loài động vật đều hoạt động theo cách này, nhưng có một số loài có thể hô hấp theo cách giống như các sinh vật đơn bào mà không liên quan đến các sinh vật đó.
