La respiration cellulaire a lieu dans les organites appelées mitochondries. Les mitochondries absorbent le glucose, un type de sucre, et le transforment en présence d'oxygène en une molécule riche en énergie appelée ATP, ou adénosine triphosphate. Pour chaque molécule de glucose, 36 molécules d'ATP sont fabriquées.
Les cellules animales ont en moyenne 1 000 à 2 000 mitochondries chacune. Les cellules qui ont un plus grand besoin d'énergie, comme les cellules cérébrales et musculaires, ont beaucoup plus de mitochondries. Les mitochondries sont constituées d'une membrane interne et externe. La membrane externe est plus perméable et laisse passer les petites protéines, l'ATP, les ions et les nutriments. La membrane interne est moins perméable et ne laisse passer librement que le dioxyde de carbone, l'oxygène et l'eau. La machinerie et les enzymes utilisées pour fabriquer l'ATP se trouvent dans la membrane interne.
