Dans les cellules procaryotes, la respiration se produit dans le cytoplasme ; dans les cellules eucaryotes, le processus commence dans le cytoplasme mais la majorité des réactions chimiques se produisent dans les mitochondries. La respiration est le processus de libération d'énergie pour les processus biologiques sous forme d'ATP (adénosine triphosphate).
La respiration est une série de réactions chimiques qui peuvent se produire à la fois en présence d'oxygène et en son absence pour produire une molécule à haute énergie utilisée par toute vie sur terre au niveau cellulaire. Les cellules avec des noyaux utilisent généralement la respiration aérobie. La respiration cellulaire aérobie prend le produit de la glycolyse, qui se produit dans le cytoplasme, et l'utilise dans une série de réactions chimiques dans les mitochondries de la cellule.
Les mitochondries sont des organites en forme de haricot présents dans toutes les cellules eucaryotes. Dans les mitochondries, il existe un grand nombre de crêtes internes qui augmentent la surface à travers laquelle un gradient de concentration peut être utilisé dans les transformations chimiques qui créent l'énergie cellulaire.
La production d'ATP, avec les processus supplémentaires que permet l'ajout d'oxygène, produit beaucoup plus d'énergie pour la cellule que la respiration anaérobie. La respiration aérobie produit un total de 38 ATP par molécule de glucose, tandis que l'anaérobie ne produit que 2 ATP. Lorsque les cellules eucaryotes manquent d'oxygène, elles peuvent encore produire de l'énergie grâce à la respiration anaérobie.