respirația celulară este în primul rând un proces de disimilare cu randament energetic și un fenomen prezentat de toate organismele vii (plante, animale și microorganisme).

în acest proces, substanțele cu conținut ridicat de energie, în general carbohidrații (amidon, glicogen, zaharoză, glucoză) sau proteinele sau lipidele sunt defalcate treptat, sub control enzimatic, în substanțe mai simple cu conținut energetic mai mic. Energia este eliberată în anumite stări specifice sub formă de fosfat de mare energie (~ P) care sunt prinse în ADP (adenozin difosfat) și stocate în legături pirofosfat de ATP (adenozin trifosfat).
respirația celulară este un proces de oxidare biologică a materialelor alimentare (substraturi respiratorii sau molecule de combustibil) într-o celulă, folosind molecular O2, producând CO2 și H2O și eliberând energie în pași mici și stocând-o în forme biologic utile, în general ATP (adenozin trifosfat).
substraturile respiratorii pot fi carbohidrați, grăsimi, proteine și acizi organici.

respirația celulară seamănă cu arderea obișnuită sau arderea în defalcarea legăturilor chimice, utilizarea oxigenului, producția de dioxid de carbon și eliberarea de energie, dar există unele diferențe fundamentale între cele două procese.

combustia eliberează o cantitate mare de energie într-un singur pas și cea mai mare parte se schimbă în căldură și uneori în lumină și crește foarte mult temperatura. Respirația celulară eliberează energie în pași și fiecare etapă de eliberare a energiei este cuplată cu sinteza ATP. Doar o cantitate mică de energie se disipează sub formă de căldură. Respirația poate fi numită „ardere lentă”.